[发明专利]动力调谐陀螺测斜仪的标定补偿方法及标定补偿模型

权利要求书

1.一种动力调谐陀螺测斜仪的标定补偿方法，其特征在于：所述动力调谐陀螺测斜仪的标定补偿方法包括以下步骤：

1)建立标定补偿模型；所述标定补偿模型包括三个加速计、一个两轴的动力调谐陀螺以及机械骨架；所述两轴的动力调谐陀螺以及三个加速计依次设置在机械骨架上；所述三个加速计相互正交设置在机械骨架上；所述三个加速计形成坐标系XYZ；所述动力调谐陀螺和机械骨架的轴向形成坐标系X'Y'Z'；

2)判断三个加速计所形成的坐标系XYZ与动力调谐陀螺和机械骨架的轴向所形成的坐标系X'Y'Z'是否存在非正交角度，若是，则进行步骤3)；若否，则退出标定补偿过程；

3)测量三个加速计所形成的坐标系XYZ与动力调谐陀螺和机械骨架的轴向所形成的坐标系X'Y'Z'之间的非正交角度；

4)将步骤3)所得到的非正交角度补偿至步骤1)所形成的标定补偿模型中；

5)利用步骤4)所形成的标定补偿模型采用四位置标定法获取与加速度相关的漂移系数。

2.根据权利要求1所述的动力调谐陀螺测斜仪的标定补偿方法，其特征在于：所述步骤3)的具体实现方式是：

3.1)使三个加速计所形成的坐标系XYZ中的Z轴与机械骨架的轴向保持同轴；

3.2)利用加速度计测量并计算加速计X轴和Y轴两个坐标系与动力调谐陀螺的X’轴和Y’轴两个坐标系的非正交角度α；其计算公式是：

3.根据权利要求2所述的动力调谐陀螺测斜仪的标定补偿方法，其特征在于：所述步骤5)的具体实现方式是：

5.1)根据下列公式确定与加速度相关的漂移系数B_xx,B_xy,B_yx,B_yy；

其中：

——动力调谐陀螺测量的角速度测量值；

ω_x,ω_y——陀螺绕其输入轴的旋转速率；

a_x,a_y——沿x、y方向加入了α补偿角后的重力加速度；

B_fx,B_fy——对加速度不敏感的零偏系数；

B_xx,B_xy,B_yx,B_yy——与加速度成比例的漂移系数；

5.2)采用四位置标定法计算与加速度相关的漂移系数。

4.根据权利要求3所述的动力调谐陀螺测斜仪的标定补偿方法，其特征在于：所述步骤5.2)中四位置标定法包括：

第一位置：动力调谐陀螺的X测量轴指向“天”，动力调谐陀螺的Y测量轴指向“西”，动力调谐陀螺的Z测量轴指向“南”；

第二位置：动力调谐陀螺的X测量轴指向“地”，动力调谐陀螺的Y测量轴指向“东”，动力调谐陀螺的Z测量轴指向“南”；

第三位置：动力调谐陀螺的X测量轴指向“北”，动力调谐陀螺的Y测量轴指向“天”，动力调谐陀螺的Z测量轴指向“东”；

第四位置：动力调谐陀螺的X测量轴指向“南”，动力调谐陀螺的Y测量轴指向“地”，动力调谐陀螺的Z测量轴指向“东”；

测量得到的第一位置的数据减去第二位置的数据，同时通过第三位置的数据与第四位置的数据计算得出与加速度成比例的漂移系数B_xx,B_xy,B_yx,B_yy。

5.一种用于权利要求1-4任一权利要求所述的动力调谐陀螺测斜仪的标定补偿方法的标定补偿模型，其特征在于：所述标定补偿模型包括三个加速计、一个两轴的动力调谐陀螺以及机械骨架；所述两轴的动力调谐陀螺以及三个加速计依次设置在机械骨架上；所述三个加速计相互正交设置在机械骨架上。

6.根据权利要求5所述的标定补偿模型，其特征在于：所述标定补偿模型还包括三轴转台；所述机械骨架置于三轴转台上。

7.根据权利要求5或6所述的标定补偿模型，其特征在于：所述标定补偿模型还包括分别与加速计以及动力调谐陀螺相连的数据采集计算机。