亚星游戏官网-www.yaxin868.com

专利名称：用于矢量传感器安装误差角精确测量的矢量调制法的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高精度测量方法及原理设备。可以精确测量矢量传感器的安装误差角。适用于测量、控制、导航、定位、传感器工程等领域。
背景技术：
传感器技术是现代控制和测量技术的基础。在高精度测量、控制等领域，对于传感器的安装误差角有很高的要求。如惯性导航系统，对于安装误差的要求是达到1角秒(3600分之一度)，才能保证适当的导航精度。当安装误差差小于某一允许值时，并准确测知其数值时，才可能使用数学方法消除其误差影响。
目前，众多专家学者致力于传感器安装误差角估计精度问题的研究，最优估计、滤波等方法都可以从一定程度上提高估计精度。问题的主要难度在于，安装角有随机性，并与安装工作密切相关，必须精确测量才能准确得知。以前在工程上，通过精确安装、数据估计的方法来得到实际安装角的近似估计值。没有一种直接的、高精度的测量方法。
矢量调制法(申请号200410013587.6，普遍适用于测量领域)阐明了矢量传感器的一些内在特性，可以显著提高矢量传感器的测量精度。进一步将此方法加以应用，使用相同的设备，可以从其基本原理中，发展出用于测量传感器安装误差角的矢量调制法。

发明内容
为了提高矢量传感器安装误差角的测量精度，解决高精度测量难题，本发明涉及的矢量调制法是对原矢量调制法的进一步开拓和发展。(原矢量调制法将输入信号调制为正弦调幅波，以最佳方式分离传感器测量误差，使用了调制速率的垂直分量，对传感器敏感量进行高精度的测量[如加速度计的敏感量是加速度，陀螺的敏感量是角速率等]。)本发明使用相同的设备，从其基本原理中发展出用于精确测量矢量传感器安装误差角的矢量调制法。
本发明解决其技术难题所采用的技术方案是对矢量传感器(陀螺仪、加速度计等)及其联结体在准确方向上输入准确的调制速率，这时调制速率被传感器分解为同向和垂直的两个分量，其同向分量将使传感器的输出偏置发生变化，此变化量是传感器安装误差角的函数，由传感器偏置变化量就可以精确计算传感器的安装误差角。最终精度决定于传感器的精度和调制速率的输入精度(大小与方向两个因素)。
本发明的有益效应是高精度地测量了矢量传感器的安装误差角，而以前使用近似的估计方法，以前没有一种直接的、高精度的测量方法。本发明解决了长期以来存在的一个技术难题。


附图是设备原理图。图中有电机、轴承、轴、光电码盘、承板、传感器及其连接载体、滑环、信号线。另外有可选的放大器、滤波器等电子元件安装在承板和线路端口处。
为电机供电后，电机驱动轴转动，轴带动承板及承板上安装的传感器及其连接载体转动。
光电码盘测量转速，输出一路测速信号。传感器输出相应信号。
具体实施例方式
本发明所涉及设备的原理见附图，为传感器及其安装载体提供正确的调制速率，及其它工作条件，传感器将输出相应信号。使用测量设备进行测量，经数学运算，可以得到传感器的安装误差角。
权利要求
1.用于矢量传感器安装误差角精确测量的矢量调制法，是用于高精度测量、控制、定位、安装的测量与计算方法。在航空、航天、测量、控制、传感器应用工程等领域有重要的应用价值。
2.根据权利要求1所述的用于矢量传感器安装误差角精确测量的矢量调制法，其特征是对传感器输入信号的调制方法是机械旋转或摆动，理论基于本人发明的矢量调制法原理。
3.根据权利要求1所述的用于矢量传感器安装误差角精确测量的矢量调制法，其特征是所用的传感器是具有各向异性特征的矢量传感器。矢量传感器，例如陀螺和加速度计，对于恒定输入量，其测量轴向与输入量方向不同，测量结果也不同。而非矢量传感器，如温度计，因为其被测量各向同性，温度计测量结果与其指向无关。
4.根据权利要求1所述的用于矢量传感器安装误差角精确测量的矢量调制法，其被测对象是传感器的安装误差角。对于单只传感器，安装误差角用传感器的测量轴与安装平面的两个方向的夹角来表示。在本人撰写的相关科技文章中有明确的定义和描述。
5.根据权利要求1所述的用于矢量传感器安装误差角精确测量的矢量调制法，其特征是调制后，矢量传感器的输出信号的偏置量发生变化，由偏置变化量计算其安装角。
全文摘要
用于矢量传感器安装误差角精确测量的矢量调制法，可以精确测量矢量传感器的安装误差角。适用于测量、控制、导航、定位、制导、传感器工程。以前在工程上，通过精确安装、数据估计的方法来得到实际安装角的近似估计值。没有一种直接的、高精度的测量方法。矢量调制法(申请号200410013587.6，普遍适用于测量领域)阐明了矢量传感器的一些内在特性，可以显著提高矢量传感器的测量精度。进一步将此方法加以应用，可以从其基本原理中，发展出用于测量传感器安装误差角的矢量调制法。与精确测量矢性物理量的矢量调制法有显著不同。本发明涉及的矢量调制法是对原矢量调制法的进一步开拓和发展，将矢量传感器(陀螺仪、加速度计等)及其联结体在准确方向上输入准确的调制速率，测量传感器偏置变化量就可以精确计算传感器的安装误差角。最终精度决定于传感器的精度和调制速率的输入精度(大小与方向两个因素)。本发明高精度地测量了矢量传感器的安装误差角，而以前使用近似的估计方法，缺少直接的、高精度的测量方法。本发明解决了长期以来存在的一个技术难题。
文档编号G01D18/00GK1786672SQ20041004410
公开日2006年6月14日 申请日期2004年12月7日 优先权日2004年12月7日
发明者赵岳生 申请人:赵岳生