[发明专利]一种对未知参数陀螺仪的测试方法

说明书

本发明涉及一种对未知参数陀螺仪的测试方法，其技术特点是：从惯导系统中分离出陀螺仪输出信号并分离出传感器激磁信号，构建陀螺仪激磁信号电路；从惯导系统中分离出陀螺电机信号，构建陀螺仪电机激励信号电路；使用传感器激磁信号及电机信号作为陀螺仪的激励信号，构建参数匹配的力反馈回路；将陀螺仪激磁信号电路、陀螺仪电机激励信号电路、力反馈回路连接在一起组成陀螺测试系统，对未知参数陀螺仪进行测试。本发明通过对惯导系统中的陀螺仪信号进行分析并设计出满足测试要求的激励信号电路、电机激励信号电路和力反馈回路，实现了对未知参数液浮陀螺仪的精确测试功能，最终提供性能合格的惯导陀螺仪，保障舰艇惯性导航系统正常运行。

技术领域

本发明属于陀螺仪技术领域，尤其是一种对未知参数陀螺仪的测试方法。

背景技术

惯性导航系统为舰艇航行和武器系统提供位置、姿态和速度等信息，是保障舰艇安全航行和充分发挥武器系统和导弹作战效能的关键系统之一。其中，陀螺仪是系统的关键部件。对于国外进口的惯导系统及液浮陀螺仪，当其性能发生变化，在系统中难于准确分离定位，国内缺少必要的技术资料和检测手段。同时，新引进的液浮惯导陀螺仪在装艇过程中如果不能提前判断出其性能，将影响正常的设备保障工作，严重时甚至会影响全艇任务的执行。

现有的液浮陀螺仪性能测试方法为力反馈测试方法，其基本原理为：根据陀螺效应，沿输入轴IA的角速度输入将会因陀螺力矩作用而使浮子沿输出轴转动，此转动通过角度传感器输出角度信号，设置一力矩平衡电路，将角度信号输出变为成比例的电流量以负反馈形式输给陀螺力矩器，产生力矩与陀螺力矩相平衡，则按照反馈电流的大小及符号可对输入角速度进行准确测量。这种测量方法存在准确性差、可靠性低等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、测量准确且可靠性高的对未知参数陀螺仪的测试方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种对未知参数陀螺仪的测试方法，包括以下步骤：

步骤1、从惯导系统中分离出陀螺仪输出信号，从陀螺仪输出信号中剥离传感器激磁信号，构建陀螺仪激磁信号电路；

步骤2、从惯导系统中分离出陀螺电机信号，构建陀螺仪电机激励信号电路；

步骤3、使用传感器激磁信号及电机信号作为陀螺仪的激励信号，构建参数匹配的力反馈回路；

步骤4、将陀螺仪激磁信号电路、陀螺仪电机激励信号电路、力反馈回路连接在一起组成陀螺测试系统，对未知参数陀螺仪进行测试。

所述陀螺仪激磁信号电路包括依次连接的比较器、锁相环、带通滤波器、功率放大器并安装在电压振荡器板上；所述比较器的两个输入端与两通道正弦交流电压信号相连接，所述两通道正弦交流电压信号的频率为3.9kHz、幅度为3.7V和5.2V；比较器将输入电压振荡器板的3.9kHz正弦信号变换为方波信号，锁相环电路跟踪输入的3.9kHz频率并输出3.9kHz方波信号，为陀螺信号处理板提供解调用的参考信号；同时锁相环电路输出3.9kHz方波信号经过带通滤波器，转变为正弦信号，为陀螺仪提供激磁信号。

所述比较器采用比较器芯片LM119H；锁相环电路采用精密锁相环芯片CD4046；所述带通滤波器采用四阶带通滤波器。