[发明专利]一种可扩展陀螺仪测量范围的测量系统及方法

说明书

本发明公开了一种可扩展陀螺仪测量范围的测量系统及方法，该系统它包括第一陀螺仪、第二陀螺仪、转动平台和处理模块，所述第一陀螺仪和转动平台固连并位于在载体平台上，所述第二陀螺仪固连在转动平台上，所述第一陀螺仪和第二陀螺仪通过组合以测量出载体平台某一个坐标轴相对于惯性空间的转动角速率。该方法基于上述系统来实现。本发明具有原理简单、易实现、能够使测量精度保持不变而扩展陀螺仪测量范围等优点。

技术领域

本发明主要涉及到陀螺仪的测量技术领域，特别涉及一种可扩展陀螺仪测量范围的测量系统及方法。

背景技术

随着航空、航天的迅猛发展，陀螺仪作为飞行器的一种角速度测量传感器得到大量的应用，对陀螺仪的性能指标要求越来越高。其中，测量精度和最大测量范围是陀螺仪的两个重要指标。通常陀螺仪产品在出厂时，其最大测量范围是固定的。这些产品往往要么精度高而测量范围小，要么测量范围大而测量精度低。精度高且测量范围大的陀螺仪产品的制造技术难度大，且价格较高，限制了陀螺仪的广泛应用。

目前，有从业者提出一种在外部增加电阻或改变电阻值的方法，可以扩展陀螺仪的测量范围，但它存在的问题就在于：其一般是以牺牲陀螺仪的测量精度为代价，同时这方法需要陀螺仪生产厂家预留出相应的电路接口，大大缩小了用户对陀螺仪产品的选型范围。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就在于，针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种原理简单、易实现、能够使测量精度保持不变而扩展陀螺仪测量范围的测量系统及方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种可扩展陀螺仪测量范围的测量系统，它包括第一陀螺仪、第二陀螺仪、转动平台和处理模块，所述第一陀螺仪和转动平台固连并位于在载体平台上，所述第二陀螺仪固连在转动平台上，所述第一陀螺仪和第二陀螺仪通过组合以测量出载体平台某一个坐标轴相对于惯性空间的转动角速率。

作为本发明的进一步改进：所述载体平台用来以角速率ω_in转动，所述第一陀螺仪的测量值ω_A提供给处理模块，所述处理模块控制转动平台相对于载体平台静止，或者向所述转动平台发出大小为ω_D角速率控制指令。

作为本发明的进一步改进：所述转动平台用来相对于载体平台以角速率ω_D转动，且角速率ω_D与角速率ω_in的转动方向相反；所述角速率ω_D与角速率ω_in的抵消合成值为ω_C，ω_C由所述第二陀螺仪测量；所述第二陀螺仪的测量值角速率ω_B输出到处理模块，所述处理模块经逻辑判断和处理，最终得到载体平台的角速率测量值ω_output。

作为本发明的进一步改进：所述转动平台包括转动机构、传动机构和产品安装平面，所述第二陀螺仪固连在产品安装平面上面，同时由处理模块控制转动机构、传动机构静止或者以确定的角速率转动。

作为本发明的进一步改进：所述处理模块用于控制转动平台和输出载体平台的转动角速率测量值。

作为本发明的进一步改进：所述载体平台为待测量其转动角速率的对象等。

本发明进一步提供一种基于上述可扩展陀螺仪测量范围的测量系统的测量方法，其包括：

对所述转动平台的转动控制：

I、当第一陀螺仪测量输出值ω_A大于正向角速率阈值ω_T+，则转动平台以第一陀螺仪的最大角速率测量值ω_AMax负方向转动；