[发明专利]全自动三轴气浮台微干扰力矩测量方法

权利要求书

1.一种全自动三轴气浮台微干扰力矩测量方法，其特征在于，采用三轴同时转动，避免球窝边缘和球边缘的触碰，具体步骤如下：

1)球窝通过特定的连接端面固定于地面；

2)在气浮球上安装陀螺；

3)通过调整气浮球上端面上的质量块m₁、m₂和m₃的位置和配重，使得整个系统的转动惯量矩阵在x、y、z三个方向满足I_xy＝0、I_yz＝0、I_zx＝0、I_yy＝I_zz；

4)按照如下公式估算气浮球的初始角速度ω_s0＝[ω_x0 ω_y0 ω_z0]^T：

(1)给定合适的ω_z0，并假设ω_x0＝ω_y0＝αω_z0，其中α为一个未知的常数；

(2)气浮球水平向允许的转角的幅值为β，按照初始三个姿态角均为0，则按照下式确定α：

arctanα+arctan2IzzαIxx<β;]]>

如果初始时刻气浮球存在一定的偏角，使得整个系统的角动量的方向指向天顶，则确定α时的公式为：

5)通过气浮球上安装的喷气系统使得整个气浮台有一个上述4)中的初始角速率；

6)通过陀螺测量台体角速率在整个过程的变化，按照下式计算三轴姿态角：

φ·θ·ψ·=1cosθ10-sinθsinφ0cosθcosφ-cosθsinφ0sinφcosφωxωyωz;]]>

7)按照下式计算干扰力矩在本体系下的分量：

式中：I_a表示整个系统的转动惯量矩阵、ω表示整个系统在三个方向的角速度；

8)按照下式计算干扰力矩在惯性系下的分量

式中：ψ-θ-φ依次为按照z-y-x顺利转动的三轴姿态角。

2.根据权利要求1所述的全自动三轴气浮台微干扰力矩测量方法，其特征在于，所述质量块的数量能适当增加，只需要满足最终I_xy＝0、I_yz＝0、I_zx＝0、I_yy＝I_zz即可。