[发明专利]一种惯性定位定向设备温控方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种温控方法，特别是一种惯性定位定向设备温控方法。

背景技术

加速度计和激光陀螺是构成惯性定位定向设备的核心敏感元件之一，其精度直接影响到导航系统的姿态、速度和定位精度。加速度计的精度除受到制造工艺、内部结构等自身的性能影响外，还与所处的环境条件有关。其中环境温度的影响尤为突出，当环境温度在-40℃～+60℃变化时其漂移误差将达到2×10g-4甚至更大。一种常用的解决方案是给惯性定位定向设备设置加温设备，加温设备加温到指定的温度后惯性定位定向设备开始工作。惯性定位定向设备工作的过程中，采用壳体散热，散热效率很低。

随着工作的进展，惯性定位定向设备内部的温度可能会很高，特别是在封闭的环境下甚至超过80℃。目前激光陀螺绝大部分采用铟焊工艺，若惯性定位定向设备内部温度超过80℃则铟会慢慢熔化，很有可能会引发激光陀螺漏气，最终影响激光陀螺精度。

发明内容

本发明目的在于提供一种惯性定位定向设备温控方法，解决由于惯性定位定向设备内部器件释放热量，惯性定位定向设备壳体又不能充分释放所带来的温度过高的问题。

一种惯性定位定向设备温控方法，其具体步骤为：

第一步  搭建惯性定位定向设备温控系统

惯性定位定向设备温控系统，包括：温度传感器、微控制器、加温模块、半导体制冷片。

温度传感器的数据接口与微控制器数据接口导线连接，加热模块的加电控制接口与微控制器的控制接口导线连接，半导体制冷片的加电控制接口与微控制器的控制接口导线连接。

第二步  确定惯性定位定向设备的工作温度

根据惯性定位定向设备选择的加速度计及陀螺的温度特性，确定惯性定位定向设备的工作温度                                               ～。即惯性定位定向设备稳定工作过程中内部最低温度为，惯性定位定向设备稳定工作过程中内部最高温度为。

第三步  微控制器控制加温

惯性定位定向设备启动时，温度传感器采集惯性定位定向设备内部温度。若小于，则微控制器控制加温模块给惯性定位定向设备加温。

温度传感器实时采集惯性定位定向设备内部温度，若大于等于，则微控制器控制加温模块停止给惯性定位定向设备加温。

陀螺和加速度计稳定输出，惯性定位定向设备进行初始对准工作。惯性定位定向设备工作过程中内部器件不断释放热量，同时惯性定位定向设备也通过自身壳体和外部进行温度交换。

第四步  温度传感器检测温度变化

惯性定位定向设备工作过程中，温度传感器实时采集惯性定位定向设备内部温度，并将该温度传送给微控制器。

第五步  微控制器控制加温模块和半导体制冷片工作

微控制器读取惯性定位定向设备内部温度，若小于，则微控制器控制加温模块给惯性定位定向设备加温，直至温度大于等于。

若大于，则微控制器控制半导体制冷片给惯性定位定向设备制冷，直至温度小于等于。

第六步  微控制器保持设备内部温度

微控制器在惯性定位定向设备工作过程中不断重复温度传感器检测温度变化。微控制器通过切换加温模块和半导体制冷片工作状态来保证惯性定位定向设备工作在一个稳定的温度范围内。

经过以上步骤确保惯性定位定向设备在一个稳定的温度范围内工作。

本方法通过微控制器对内部加温模块和半导体制冷片的控制，实现惯性定位定向设备的温度控制，有效的解决了由于惯性定位定向设备内部器件释放热量，惯性定位定向设备壳体又不能充分释放所带来的温度过高的问题。温度过高最终影响惯性定位定向设备的导航精度，而半导体制冷片体积小、便于安装、制冷效率高、使用方便等特点，便于控制。

具体实施方式

一种惯性定位定向设备温控方法，其具体步骤为：

第一步  搭建惯性定位定向设备温控系统

惯性定位定向设备温控系统，包括：温度传感器、微控制器、加温模块、半导体制冷片。

温度传感器的数据接口与微控制器数据接口导线连接，加热模块的加电控制接口与微控制器的控制接口导线连接，半导体制冷片的加电控制接口与微控制器的控制接口导线连接。

第二步  确定惯性定位定向设备的工作温度

根据惯性定位定向设备选择的加速度计及陀螺的温度特性，确定惯性定位定向设备的工作温度～。即惯性定位定向设备稳定工作过程中内部最低温度为，惯性定位定向设备稳定工作过程中内部最高温度为。