專利名稱：平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)撓性陀螺失鎖檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于平臺式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)慣性平臺信號檢測技術(shù)，涉及對平臺式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)故障信號檢測的平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)撓性陀螺失鎖檢測方法。
背景技術(shù)：
平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)在飛行過程中有時會發(fā)生平臺傾斜現(xiàn)象，從而引起系統(tǒng)報故障等問題，經(jīng)分析此類問題一般是由于各種原因使陀螺打檔，造成陀螺輸出信號異常從而引起平臺姿態(tài)變化。當(dāng)發(fā)生陀螺打檔引起平臺傾斜后，隨著時間的增長慣導(dǎo)輸出的參數(shù)精度會大幅降低(目前的相關(guān)檢測程序需要十幾分鐘甚至更多的時間才能報出故障)，尤其是飛機(jī)俯仰角和橫滾角輸出誤差大，會導(dǎo)致飛機(jī)任務(wù)可靠度減低，嚴(yán)重時影響飛機(jī)飛行安全。因此，亟需對陀螺打檔這一故障設(shè)計專門的檢測通道進(jìn)行故障信號檢測并輸出至終端，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障從而降低對飛行安全的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種能實時檢測陀螺打檔故障的平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)撓性陀螺失鎖檢測方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是在平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)上的伺服回路板上1倍頻陷波器、校正級間引出兩個串聯(lián)采樣電阻；在兩個電阻之間引出一路信號至平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)中的A/D板上的A/D采樣通道；A/D采樣通道將采樣的信號傳輸給平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)的計算機(jī)中，判別信號是否符合正常工作電壓范圍，其判別步驟是(1)將檢測程序加入慣導(dǎo)系統(tǒng)原對準(zhǔn)導(dǎo)航程序中；( 標(biāo)準(zhǔn)門限電壓值固化在慣導(dǎo)系統(tǒng)原對準(zhǔn)導(dǎo)航程序中；C3)將采樣值與固化的門限值進(jìn)行對比，判斷采樣值是否大于門限值；如是，連續(xù)檢測三次，均大于門限值，則報出故障碼；如否，繼續(xù)循環(huán)檢測。所述的在平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)上的伺服回路板上方位、內(nèi)滾和俯仰三個通道中的1倍頻陷波器、校正級間分別引出兩個串聯(lián)采樣電阻，在每兩個電阻之間引出一路信號分別至平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)中的A/D板上的三路A/D采樣通道；每個A/D采樣通道將采樣的信號傳輸給平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)的計算機(jī)中，計算機(jī)分別對三路采樣信號進(jìn)行判別。 所述的在平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)上的伺服回路板上1倍頻陷波器、校正級間引出兩個串聯(lián)采樣電阻的阻值相同。所述的在平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)上的伺服回路板上1倍頻陷波器、校正級間引出兩個串聯(lián)采樣電阻值為50 100K。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明采用三個A/D通道，分別采樣穩(wěn)定回路1倍頻陷波器輸出信號，監(jiān)測上陀螺和下陀螺的打檔故障。計算機(jī)根據(jù)設(shè)定的門限進(jìn)行比較計算，若不符合正常工作電壓范圍，則認(rèn)為有故障發(fā)生，報出故障。借助慣性平臺系統(tǒng)使用中出現(xiàn)的故障問題，通過新檢測方法將故障信號實時反饋出來；對慣導(dǎo)系統(tǒng)電路來說，共增加三路檢測電路，每路電路僅增加兩個采樣電阻及相關(guān)采集通路；在對準(zhǔn)程序中增加專門檢測判斷程序，僅僅是軟件更改，不涉及其它方面改動；通過這一新的慣導(dǎo)系統(tǒng)失鎖檢測方法，大大提高了飛行任務(wù)的可靠度，提高了飛機(jī)的飛行安全，減少了核心元器件的損壞率，節(jié)約了系統(tǒng)的維修時間及成本。本發(fā)明解決了由于陀螺打檔造成平臺姿態(tài)傾斜引起工作異常的問題，降低了系統(tǒng)的故障率，減少了核心元器件的損壞率，節(jié)約了系統(tǒng)的維修成本?？蓪崿F(xiàn)在IOOms內(nèi)給出檢測到陀螺打檔的故障信號，極大的降低平臺傾斜造成的導(dǎo)航誤差對飛行安全的影響，繼而提高慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的可靠性，降低系統(tǒng)的故障率，提升我軍的戰(zhàn)斗力。


圖1為本發(fā)明的原理框圖；圖2為本發(fā)明檢測流程圖。
具體實施例方式下面對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)上的伺服回路板上1倍頻陷波器4、校正級5間引出兩個串聯(lián)采樣電阻；在兩個電阻之間引出一路信號至平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)中的A/D板上的A/D采樣通道； A/D采樣通道將采樣的信號傳輸給平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)的計算機(jī)中，判別信號是否符合正常工作電壓范圍，其判別步驟是(1)將檢測程序加入慣導(dǎo)系統(tǒng)原對準(zhǔn)導(dǎo)航程序中；(2)標(biāo)準(zhǔn)門限電壓值固化在慣導(dǎo)系統(tǒng)原對準(zhǔn)導(dǎo)航程序中；C3)將采樣值與固化的門限值進(jìn)行對比，判斷采樣值是否大于門限值；如是，連續(xù)檢測三次，均大于門限值，則報出故障碼；如否，繼續(xù)循環(huán)檢測。飛機(jī)飛行姿態(tài)改變時，由于平臺通過機(jī)箱與飛機(jī)固連，平臺跟隨飛機(jī)運(yùn)動，安裝在平臺上的陀螺殼體隨之偏離了陀螺撓性頭，安裝在撓性頭上的陀螺信號器敏感到此角運(yùn)動信號，信號經(jīng)過陀螺前放、功率放大、解調(diào)濾波、一倍頻陷波器、校正級后傳到伺服回路，伺服回路輸出給平臺電機(jī)，電機(jī)帶動平臺轉(zhuǎn)動最終回到初始平衡位置，此時陀螺信號敏感器輸出為零，即平臺始終跟蹤陀螺撓性頭轉(zhuǎn)動。這是慣性系統(tǒng)平臺正常工作時的原理。慣導(dǎo)系統(tǒng)在飛行過程中有時會發(fā)生平臺跟蹤不上陀螺撓性頭運(yùn)動而造成陀螺撓性頭碰撞陀螺殼體造成打檔的特殊情況，陀螺打檔后輸出信號異常引起平臺姿態(tài)變化，造成慣性系統(tǒng)導(dǎo)航基準(zhǔn)坐標(biāo)系變化，因此隨著時間的增長慣導(dǎo)輸出的參數(shù)精度會大幅降低， 尤其是飛機(jī)俯仰角和橫滾角輸出誤差大，將會導(dǎo)致飛機(jī)任務(wù)可靠度減低，嚴(yán)重時影響飛機(jī)飛行安全。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)正常工作時，陀螺敏感載體的角速率信號，同時陀螺信號器輸出敏感到的信號，信號經(jīng)過伺服回路通道，即陀螺及前放1、交放級2、解調(diào)濾波3、1倍頻陷波器 4、校正級5、2倍頻陷波器6、經(jīng)過功率放大器7后輸出至電機(jī)8，電機(jī)8帶動框架9轉(zhuǎn)動，最終使得框架9帶動臺體轉(zhuǎn)至陀螺撓性頭的零平衡位置。實施例經(jīng)過多方試驗驗證，用1倍頻陷波器4的輸出檢測穩(wěn)定回路陀螺打檔故障信號，其方案可行。在1倍頻陷波器4后級設(shè)計信號采集電路，增加兩個采樣電阻；采集信號輸出至系統(tǒng)接口電路板的A/D通道，經(jīng)轉(zhuǎn)換后進(jìn)入慣導(dǎo)計算機(jī)，通過監(jiān)測判斷程序?qū)崟r監(jiān)視上陀螺和下陀螺的打檔故障。
慣性系統(tǒng)對準(zhǔn)導(dǎo)航程序中新增加檢測判斷程序，程序每25毫秒檢測一次，檢測其 1倍頻陷波器的實際輸出值是否1. 5V的，如是，繼續(xù)檢測，如連續(xù)三次大于1. 5V，則視為故障；如否，程序繼續(xù)循環(huán)檢測。
權(quán)利要求
1.一種平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)撓性陀螺失鎖檢測方法，其特征是，在平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)上的伺服回路板上1倍頻陷波器W]、校正級[5]間引出兩個串聯(lián)采樣電阻；在兩個電阻之間引出一路信號至平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)中的A/D板上的A/D采樣通道[10] ；A/D采樣通道[10]將采樣的信號傳輸給平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)的計算機(jī)中，判別信號是否符合正常工作電壓范圍，其判別步驟是(1)將檢測程序加入慣導(dǎo)系統(tǒng)原對準(zhǔn)導(dǎo)航程序中；( 標(biāo)準(zhǔn)門限電壓值固化在慣導(dǎo)系統(tǒng)原對準(zhǔn)導(dǎo)航程序中；(3)將采樣值與固化的門限值進(jìn)行對比，判斷采樣值是否大于門限值，如是，連續(xù)檢測三次，均大于門限值，則報出故障碼；如否，繼續(xù)循環(huán)檢測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)撓性陀螺失鎖檢測方法，其特征是所述的在平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)上的伺服回路板上方位、內(nèi)滾和俯仰三個通道中的1倍頻陷波器W]、校正級[5]間分別引出兩個串聯(lián)采樣電阻，在每兩個電阻之間引出一路信號分別至平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)中的A/D板上的三路A/D采樣通道[10]；每個A/D采樣通道[10]將采樣的信號傳輸給平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)的計算機(jī)中，計算機(jī)分別對三路采樣信號進(jìn)行判別。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)撓性陀螺失鎖檢測方法，其特征是，所述的在平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)上的伺服回路板上1倍頻陷波器W]、校正級[5]間引出兩個串聯(lián)采樣電阻的阻值相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)撓性陀螺失鎖檢測方法，其特征是，所述的在平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)上的伺服回路板上1倍頻陷波器W]、校正級[5]間引出兩個串聯(lián)采樣電阻值為50K 100K之間。
全文摘要
本發(fā)明屬于平臺式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)慣性平臺信號檢測技術(shù)，涉及對平臺式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)故障信號檢測的平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)撓性陀螺失鎖檢測方法。在平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)上的伺服回路板上1倍頻陷波器、校正級間引出兩個串聯(lián)采樣電阻；在兩個電阻之間引出一路信號至平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)中的A/D板上的A/D采樣通道；A/D采樣通道將采樣的信號傳輸給平臺式慣導(dǎo)系統(tǒng)的計算機(jī)中，判別信號是否符合正常工作電壓范圍。本發(fā)明解決了由于陀螺打檔報不出故障而造成平臺姿態(tài)傾斜引起工作異常的問題，降低了系統(tǒng)的故障率，可實現(xiàn)在100ms內(nèi)給出檢測到陀螺打檔的故障信號，極大的降低平臺傾斜造成的導(dǎo)航誤差對飛行安全的影響，繼而提高慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的可靠性，提升我軍的戰(zhàn)斗力。
文檔編號G01C25/00GK102435208SQ201110266840
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者黨進(jìn), 屈紅星, 糜秀娣, 薛濤 申請人:中國航空工業(yè)第六一八研究所