[发明专利]三轴光纤陀螺组合标度因数自动化测试装置及测试方法

说明书

技术领域

本发明属于光纤陀螺测试领域，具体涉及一种三轴光纤陀螺组合标度因数自动化测试装置及测试方法。

背景技术

光纤陀螺是一种集光、机、电于一体的角速率传感器，主要用于惯性测量装置和惯性导航装置，用于敏感所在载体的角速率。而惯性测量装置和惯性导航装置一般都要敏感三个正交方向的角速率来完成定位导航，因此三轴光纤陀螺组合是一种应用最为广泛的光纤陀螺。标度因数是光纤陀螺的核心性能指标之一，用来衡量光纤陀螺的动态特性，而光纤陀螺标度因数测试应按GJB2426A-2004中的5.8.1条款进行，该测试过程存在几点不足：

速率转台旋转速率是否到达设定要求，陀螺组合供电时间是否达到设定要求，数据采集是否达到设定要求，都需要操作人员判断，影响测试结果精度；速率转台的操作、陀螺的供、断电操作、陀螺的数据采集、数据的处理以及陀螺轴向的翻转都需要依赖人工，且至少需要2名操作人员配合方可完成测试，对人工依赖程度过高，测试时间长。

因此，需要研制一种三轴光纤陀螺组合标度因数全自动化测试系统，提高标度因数测试精度、提高测试自动化程度、缩短测试周期，实现三轴光纤陀螺组合标度因数全自动化无人值守测试。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三轴光纤陀螺组合标度因数自动化测试装置及测试方法。

实现本发明目的的技术方案：

一种三轴光纤陀螺组合标度因数自动化测试装置，其特征在于：它包括中央集成控制系统、速率转台控制模块、电源模块、数据采集模块、陀螺姿态控制模块、单轴速率转台和姿态翻转装置；中央集成控制系统的输出端分别与速率转台控制模块、电源模块、数据采集模块、陀螺姿态控制模块的输入端连接；速率转台控制模块、电源模块、数据采集模块的输出端分别与单轴速率转台的输入端连接；陀螺姿态控制模块的输出端与姿态翻转装置的输入端连接；姿态翻转装置通过转轴与单轴速率转台连接，单轴速率转台可以带动姿态翻转装置 水平转动；姿态翻转装置包括陀螺安装平台、第一维度姿态控制电机、第二维度姿态控制电机、支撑框架、轴向旋转平台；陀螺安装平台提供光纤陀螺安装基准面；支撑框架的下表面与姿态翻转装置通过转轴连接；陀螺安装平台、第一维度姿态控制电机分别设在轴向旋转平台上；第一维度姿态控制电机可以控制陀螺安装平台旋转；轴向旋转平台和第二维度姿态控制电机分别设在支撑框架上，陀螺安装平台固定设在轴向旋转平台上，第二维度姿态控制电机可以控制轴向旋转平台旋转，从而带动陀螺安装平台旋转。

一种三轴光纤陀螺组合标度因数自动化测试方法，它包括下列步骤

步骤1：中央集成控制系统对速率转台控制模块发出指令，速率转台控制模块控制单轴速率转台，使之达到设定的速度；

步骤2：中央集成控制系统对电源模块发出电源开启指令，电源模块给陀螺供电，供电时间保持15s后进行下列步骤；

步骤3：中央集成控制系统对数据采集模块发出数据采集指令，采集陀螺输出的数据；

步骤4：中央集成控制系统对速率转台控制模块发出指令，速率转台控制模块控制单轴速率转台改变转台旋转速率；

步骤5：重复步骤2～步骤4，单轴速率转台旋转速率分别取若干转速设定值，完成第一维度的标度因数测试；

步骤6：中央集成控制系统对陀螺轴向翻转装置控制模块发出指令，第二维度姿态控制电机控制陀螺安装平台逆时针旋转90°；

步骤7：中央集成控制系统对速率转台控制模块发出指令，速率转台控制模块控制单轴速率转台，使之达到设定的速度；

步骤8：中央集成控制系统对电源模块发出电源开启指令，电源模块给陀螺供电，供电时间保持15s后进行下列步骤；

步骤9：中央集成控制系统对数据采集模块发出数据采集指令，采集陀螺输出的数据；

步骤10：中央集成控制系统对速率转台控制模块发出指令，速率转台控制模块控制单轴速率转台改变转台旋转速率；

步骤11：重复步骤8～步骤10，单轴速率转台旋转速率分别取若干转速设定值，完成第二维度的标度因数测试；

步骤12：中央集成控制系统对陀螺轴向翻转装置控制模块发出指令，第一维度姿态控制电机控制陀螺安装平台逆时针旋转90°；

步骤13：中央集成控制系统对速率转台控制模块发出指令，速率转台控制模块控制单轴速率转台，使之达到设定的速度；

步骤14：中央集成控制系统对电源模块发出电源开启指令，电源模块给陀螺供电，供电时间保持15s后进行下列步骤；

步骤15：中央集成控制系统对数据采集模块发出数据采集指令，采集陀螺输出的数据；