專利名稱：一種激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)測量裝置。
背景技術(shù)：
激光陀螺為一種精密角速度傳感器，其內(nèi)置環(huán)形光路所在平面的法線方向為其敏 感軸方向，繞其敏感軸方向的轉(zhuǎn)動即為激光陀螺的輸入角速度。當(dāng)沿其敏感軸方向有一定 的輸入角速度時，激光陀螺內(nèi)部運行的順、逆兩束激光之間將產(chǎn)生頻差，經(jīng)處理后便可獲得 兩束激光之間的拍頻信號，該拍頻信號經(jīng)電路處理并計數(shù)后將產(chǎn)生與輸入角速度相對應(yīng)的 脈沖數(shù)，該脈沖數(shù)即為激光陀螺的脈沖輸出。陀螺正常工作的過程中，當(dāng)輸入角速度小于某 一臨界值后，陀螺的脈沖輸出將對輸入角速度的變化無響應(yīng)，該臨界角速度的大小即為激 光陀螺的動態(tài)鎖區(qū)。因此通過測量獲得激光陀螺脈沖輸出與其輸入角速度之間的關(guān)系，便 可以實現(xiàn)對激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)的測量。 請參閱圖l，其是一種現(xiàn)有技術(shù)激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)測量裝置，其由一轉(zhuǎn)臺1和激光 陀螺3組成。所述轉(zhuǎn)臺l具有兩個相互垂直的轉(zhuǎn)軸，其中一個為與轉(zhuǎn)臺臺面5垂直的縱軸， 其可實現(xiàn)水平轉(zhuǎn)動外；另一個為與轉(zhuǎn)臺臺面5平行的橫軸，其可實現(xiàn)轉(zhuǎn)臺l上下方向的轉(zhuǎn) 動。而所述陀螺3固定在轉(zhuǎn)臺1上，其陀螺敏感軸4與轉(zhuǎn)臺臺面5垂直，也就是與轉(zhuǎn)臺縱軸 平行。 實際測量時，通過手動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)臺俯仰，并使陀螺敏感軸在當(dāng)?shù)靥煜蚝偷乩肀毕蛩?確定的平面內(nèi)變化，從而改變陀螺敏感軸4與地球轉(zhuǎn)軸間的夾角，以在陀螺敏感軸4上獲取 不同的輸入角速度。然而現(xiàn)有技術(shù)激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)測量裝置由于其雙軸設(shè)計，結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 且其俯仰操作調(diào)節(jié)較為繁瑣，采樣點精細度較低，且試驗周期較長，實用性欠佳。

實用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)測量裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作繁瑣、測量精度低、 實用性欠佳的問題，本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、測量精度高、實用性佳的 激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)測量裝置。
為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供如下技術(shù)方案一種激光陀螺動態(tài)鎖區(qū) 測量裝置，其包括一轉(zhuǎn)臺1、一夾具2和一激光陀螺3。其中，所述激光陀螺3內(nèi)設(shè)置有環(huán)形 光路，所述環(huán)形光路所在平面的法線方向為陀螺敏感軸4方向，所述轉(zhuǎn)臺1的轉(zhuǎn)臺軸向方向 為其轉(zhuǎn)臺平面5的法線方向，所述夾具2設(shè)置在轉(zhuǎn)臺平面5上。所述激光陀螺3設(shè)置在夾 具2上，所述陀螺敏感軸4與轉(zhuǎn)臺平面5的法線方向垂直。 所述激光陀螺3與轉(zhuǎn)臺臺面5之間存在空隙。 所述轉(zhuǎn)臺1的轉(zhuǎn)速不大于0. 01度/秒。 所述陀螺敏感軸4與地理北向夾角范圍為80度到100度。 本實用新型激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)測量裝置通過激光陀螺敏感軸與轉(zhuǎn)臺臺面法線方 向的垂直設(shè)計，使得轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)時，陀螺敏感軸將在水平面內(nèi)繞轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，其與地理北向的夾角將發(fā)生改變，從而在陀螺敏感軸上可獲得不同的輸入角速度。同時記錄陀螺脈沖數(shù)， 測定陀螺脈沖數(shù)與輸入角速度的關(guān)系，進而實現(xiàn)對激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)的測量。由于實用新 型激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)測量裝置可利用計算機控制單軸轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動，從而可實現(xiàn)動態(tài)鎖區(qū)的 自動化測量，其結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，采樣點精細度高，因此具有較大實際應(yīng)用價值。

圖1是一種現(xiàn)有技術(shù)激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實用新型激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)測量裝置一較佳實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖， 其中，1-轉(zhuǎn)臺，2-夾具，3-激光陀螺，4-陀螺敏感軸，5-轉(zhuǎn)臺臺面。
具體實施方式下面通過具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細說明 請參閱圖2，其是本實用新型激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)測量裝置一較佳實施方式的結(jié)構(gòu) 示意圖。本實施方式中，所述激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)測量裝置包括一轉(zhuǎn)臺1、一夾具2和一激光 陀螺3。所述轉(zhuǎn)臺l包括一轉(zhuǎn)臺平面5和一內(nèi)置轉(zhuǎn)動軸(圖未示)，其轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸方向為轉(zhuǎn)臺 平面法線方向。所述夾具2設(shè)置在轉(zhuǎn)臺平面5上，激光陀螺3設(shè)置在夾具2上，且激光陀螺 3與轉(zhuǎn)臺平面5之間存在空隙。其中，所述激光陀螺3內(nèi)設(shè)置有環(huán)形光路，所述環(huán)形光路所 在平面的法線方向為陀螺敏感軸4方向，且陀螺敏感軸4與轉(zhuǎn)臺平面5的法線方向垂直。 本實施方式中，所述激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)測量裝置中激光陀螺3通過夾具2固定在 所述轉(zhuǎn)臺1上。因此轉(zhuǎn)臺1轉(zhuǎn)動時，可以帶動陀螺敏感軸4的水平轉(zhuǎn)動。而由于陀螺敏感 軸4與轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸方向垂直，因此轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸在陀螺敏感軸4上無有效分量。所述陀螺敏感軸 4上的輸入角速度Qin僅與地球自轉(zhuǎn)角速度在當(dāng)?shù)乇毕虻姆至縌 ^有關(guān)。 假設(shè)陀螺敏感軸4與當(dāng)?shù)乇毕虻某跏紛A角為！3。(不妨取順時針為正，P。一般取 值80°左右，試驗中為已知常值)，當(dāng)轉(zhuǎn)臺l轉(zhuǎn)動13角時，轉(zhuǎn)臺將帶動陀螺敏感軸4在水平 面內(nèi)轉(zhuǎn)動相同的角度，此時陀螺敏感軸4與當(dāng)?shù)乇毕虻某跏紛A角為e + |3。。則陀螺敏感軸 4方向上的輸入角速度Q in與地球自轉(zhuǎn)角速度在當(dāng)?shù)乇毕虻姆至縌 ^存在如下關(guān)系Q in = Q北cos(P+l3。)。而地球自轉(zhuǎn)角速度在當(dāng)?shù)乇毕虻姆至縌 ^與當(dāng)?shù)鼐暥认嚓P(guān)，為定值。因 此通過測量轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角度P，可以得到陀螺敏感軸4方向上相應(yīng)的輸入角速度Qin。在 轉(zhuǎn)臺連續(xù)轉(zhuǎn)動的同時，實時記錄該時間段內(nèi)激光陀螺3產(chǎn)生的脈沖數(shù)，便可獲得脈沖數(shù)與 輸入角速度Q in的關(guān)系曲線，從而便可確定激光陀螺3脈沖數(shù)對輸入角速度Q in無響應(yīng)時 的最大角速度，以實現(xiàn)對激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)的測量。 另外，本實施方式中，為了提高激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)測量精度，所述轉(zhuǎn)臺1的轉(zhuǎn)動是 由計算機精確步進控制，轉(zhuǎn)動的角速度不大于0. 01度/秒，從而有利于提高輸入角速度 Qin的取樣精度。同時，在實際測量中，陀螺敏感軸4與當(dāng)?shù)乇毕虻膴A角P+e。取值區(qū)間為 80° 100° ，因此當(dāng)I3。取80。時，因此試驗中轉(zhuǎn)臺l轉(zhuǎn)動的角度13范圍為0° 20° 。 綜上所述，本實用新型激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)測量裝置通過激光陀螺敏感軸與轉(zhuǎn)臺平 面法線方向的垂直設(shè)計，實現(xiàn)了在單軸速率臺上對激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)的測量，同時借助因 此結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。而且通過計算機精確控制轉(zhuǎn)臺的水平轉(zhuǎn)動，因此具有較高精度和較 大實際應(yīng)用價值。
權(quán)利要求一種激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)測量裝置，其包括一轉(zhuǎn)臺[1]、一夾具[2]和一激光陀螺[3]，其中，所述激光陀螺[3]內(nèi)設(shè)置有環(huán)形光路，所述環(huán)形光路所在平面的法線方向為陀螺敏感軸[4]方向，所述轉(zhuǎn)臺[1]的轉(zhuǎn)臺軸向方向為其轉(zhuǎn)臺平面[5]的法線方向，所述夾具[2]設(shè)置在轉(zhuǎn)臺平面[5]上，其特征在于所述激光陀螺[3]設(shè)置在夾具[2]上，所述陀螺敏感軸[4]與轉(zhuǎn)臺平面[5]的法線方向垂直。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)測量裝置，其特征在于所述激光陀螺[3] 與轉(zhuǎn)臺臺面[5]之間存在空隙。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)測量裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)臺[1]的 轉(zhuǎn)速不大于0.01度/秒。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)測量裝置，其特征在于所述陀螺敏感軸 [4]與地理北向夾角范圍為80度到100度。
專利摘要一種激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)測量裝置，其包括一轉(zhuǎn)臺[1]、一夾具[2]和一激光陀螺[3]，其中，所述激光陀螺[3]內(nèi)設(shè)置有環(huán)形光路，該環(huán)形光路所在平面的法線方向為陀螺敏感軸[4]方向。所述轉(zhuǎn)臺[1]包括一轉(zhuǎn)臺平面[5]，其轉(zhuǎn)臺軸向方向為轉(zhuǎn)臺平面法線方向。所述夾具[2]設(shè)置在轉(zhuǎn)臺平面[5]上。所述激光陀螺[3]設(shè)置在夾具[2]上，所述陀螺敏感軸[4]與轉(zhuǎn)臺平面[5]的法線垂直。本實用新型激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)測量裝置通過激光陀螺敏感軸與轉(zhuǎn)臺平面法線方向的垂直設(shè)計，并利用單軸轉(zhuǎn)臺的水平轉(zhuǎn)動來改變陀螺敏感軸的地速分量，以實現(xiàn)對激光陀螺動態(tài)鎖區(qū)測量，因此結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，具有較高精度和較大實際應(yīng)用價值。
文檔編號G01P21/00GK201477109SQ20092016740
公開日2010年5月19日 申請日期2009年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月23日
發(fā)明者徐宏財, 王京獻, 雷建軍, 韓宗虎, 馬仰華 申請人:中國航空工業(yè)第六一八研究所