[发明专利]双向恒速偏频激光陀螺寻北方法及双向恒速偏频激光陀螺寻北仪

权利要求书

1.双向恒速偏频激光陀螺寻北方法，其特征是按照如下步骤实施：

(1).在绕垂直轴(1)旋转的双向恒速偏频转台(2)上，安装一只激光陀螺(3)和一只加速度计(4)，将激光陀螺(3)的敏感轴偏离双向恒速偏频转台旋转平面β角，加速度计(4)的输入轴(5)与偏频转台旋转平面平行，并与激光陀螺敏感轴在偏频转台旋转平面的投影平行；

(2).双向恒速偏频转台(2)由带齿轮减速器的同步电机驱动转动，同时该转台上用一个凸台(6)与基座上安装的拨杆(7)及光电开关(8)控制同步电机的转向，限制拨杆运动的限位销(9)同时作为该转台的限位销，转台的转角被限定为360°+2γ；γ角的大小要保证同步电机换向后达到同步转速；双向恒速偏频转台(2)与精密测角装置连接，精密测角装置的零位应置于偏频转台两个极限位置中间，即在2γ角的中间位置；

(3).双向恒速偏频转台旋转角速度在激光陀螺敏感轴上的分量用于将激光陀螺的工作区域移出闭锁区；旋转角速度又同时对激光陀螺的剩余误差和加速度计的偏置及安装误差进行旋转调制；

(4).计算机每个采样周期都采集双向恒速偏频转台测角装置输出的角度α，在激光陀螺采样工作时，用该角度α对激光陀螺和加速度计的输出进行坐标变换；

(5).双向恒速偏频转台上加速度计的输出经坐标变换和误差旋转调制，精确计算出寻北仪的姿态角，该姿态角在调平寻北状态下用于精确调平寻北仪，或者在有姿态角状态下寻北时进行姿态角误差补偿。

2.根据权利要求1所述的激光陀螺寻北方法，其特征是在步骤(4)中角度α还可以计算角增量Δα(Δα_i＝α_i-β_i-1)，用它可以消除激光陀螺输出中的偏频量(±Δαsinβ)；当Δα发生突变，即：0°与360°正反向跳变时，即认为该转台通过测角装置的零点，此刻发出过零点信号，触发“启动”或“停止”激光陀螺和加速度计的连续采样过程，使计算机每次连续采样过程都在偏频转台恒速转动的整360°范围内，以保证激光陀螺是在“双向恒速偏频”状态下工作。

3.实现上述寻北方法的双向恒速偏频激光陀螺寻北仪，其特征是具有一个绕垂直轴(1)旋转的双向恒速偏频转台(2)，在该转台上安装一个激光陀螺(3)和一个加速度计(4)且激光陀螺(3)敏感轴偏离该转台旋转平面β角，加速度计(4)的输入轴(5)与偏频转台旋转平面平行，并与激光陀螺敏感轴在偏频转台旋转平面的投影平行。

4.根据权利要求3所述的激光陀螺寻北仪，其特征是将激光陀螺敏感轴偏离双向恒速偏频转台旋转平面β角安装由该转台带动旋转，旋转角速度在激光陀螺敏感轴上的分量足以将激光陀螺的工作区域移出闭锁区，使激光陀螺的恒速偏频和激光陀螺及加速度计的误差旋转调制同时进行。

5.根据权利要求3所述的激光陀螺寻北仪，其特征是双向恒速偏频转台(2)由带齿轮减速器的同步电机驱动转动，该转台上用一个凸台(6)与基座上安装的拨杆(7)及其光电开关(8)控制同步电机的转向，限制拨杆运动的限位销(9)同时作为该转台的限位销，转台的转角被限定为360°+2γ；γ角的大小要保证同步电机换向后达到同步转速。

6.根据权利要求3所述的激光陀螺寻北仪，其特征是双向恒速偏频转台(2)与精密测角装置连接，精密测角装置的零位应置于偏频转台两个极限位置的中间，即在2γ角的中间位置。

7.根据权利要求3所述的激光陀螺寻北仪，其特征是计算机每个采样周期都采集双向恒速偏频转台测角装置输出的角度α，在激光陀螺和加速度计采样工作时，用该角度α对激光陀螺和加速度计的输出进行坐标变换。

8.根据权利要求3所述的激光陀螺寻北仪，其特征是双向恒速偏频转台上加速度计的输出经坐标变换和误差旋转调制，能精确计算出寻北仪的姿态角。该姿态角在调平寻北状态下可用于精确调平寻北仪，或者在有姿态角状态下寻北时进行姿态角补偿。

9.根据权利要求7所述的激光陀螺寻北仪，其特征是计算机每次对激光陀螺和加速度计进行连续采样的过程，都在偏频转台正反恒速转动的整360°范围内。