专利名称：多轴陀螺仪传感器系统及其备份方法
技术领域：
本发明涉及自动控制技术领域，尤其是涉及多轴陀螺仪传感器系统及其备份方法。
背景技术：
目前的传感器系统设置方案采用单个单轴陀螺仪，只能感知一个方向如X轴方向的角速度，并且没有备份，如果出现故障则会导致整个系统无法工作。·
按照常规方案，如果需要采集三个轴的角速度信息，实现对X、Y、Z轴方向的角速度的感知，则需要3个陀螺仪；如果再对这个系统进行备份，则总共需要6个陀螺仪；并且这种系统备份采用的a = b的模式，如果某个系统出现问题(即a Φ b)，无法判定是谁出了问题，如果需要判定故障点，则至少需要采用a = b = c的模式，这样，除非两个点同时出现故障，否则单个环节出现故障时必然出现形如a = b古c的表达式,很容易就判断出是c出现故障，所以如果需要能够自我判断故障点，则最少需要9个陀螺仪。即便只单独对主方向如X轴方向做备份，也最少需要5个陀螺仪，并且此时如果Y轴和Z轴方向的陀螺仪出现故障也无法得知，还是会影响检测结果，所以这么做是没有意义的。
发明内容
本发明是针对上述背景技术存在的缺陷提供一种低成本、能自我检测的多轴陀螺仪传感器系统及其备份方法，将传感器系统分解为两个系统互相备份来保证安全。为实现上述目的，本发明公开了多轴陀螺仪传感器系统，其包括第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪、第五陀螺仪、第一微处理器及第二微处理器，所述第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪及第五陀螺仪固定设置在基板上，所述第一陀螺仪、第二陀螺仪、第四陀螺仪、第五陀螺仪与第一微处理器组成第一陀螺仪传感器系统，所述第三陀螺仪与第二微处理器组成第二陀螺仪传感器系统；其中，第三陀螺仪的敏感轴与多轴陀螺仪传感器系统的前后运动方向重合，第三陀螺仪感应前后运动方向的角速度；多轴陀螺仪传感器系统的前后运动方向为X轴方向，在第一陀螺仪传感器系统中，基板所在平面为X-Y平面，第一陀螺仪的敏感轴及第二陀螺仪的敏感轴分布在X-Y平面上，第一陀螺仪与第二陀螺仪正交放置且均与X、Y轴成45°角；第四陀螺仪的敏感轴及第五陀螺仪的敏感轴分布在X-Z平面上，第四陀螺仪及第五陀螺仪正交放置且均与X、Z轴成45°角。为实现上述目的，本发明公开了多轴陀螺仪传感器系统的备份方法，包括以下步骤
(I)、分别计算第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪及第五陀螺仪的输出值在X、Y、Z轴上的分量；
其中，第一陀螺仪的输出值在X、Y、Z轴上的分量分别为xl、yl、zl,同样的，第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪、第五陀螺仪的输出值在X、Y、Z轴上的分量分别为x2、y2、z2，x3、y3、z3, x4、y4、z4, x5、y5、z5, X、Y、Z轴的实际角速度为x、y、z,通过第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪及第五陀螺仪的放置角度可以得到
xl = cos (45° )x2 = cos(_45° )氺 x = cos (45° )x3 = x ； x4 =
cos (45。) * X ; x5 = cos(135。)* x = -cos(45。)* x ;
yl = cos (45。) * y ; y2 = cos (135。)* y = -cos (45。) * y ; y3 = O ； y4 =O ； y5 = O ；
zl = O ； z2 = O ； z3 = O ； z4 = cos (45° ) * z ; z5 = cos (-45。)* z =cos (45。)* z ;
定义 k = cos (45° )，贝Ij :xl = x2 = x4 = k氺X， x3 = X； x5 = -k * x ；yl = k * y ； y2 = 一k氺y ； y3 = y4 = y5 = O ；zl = z2 = z3 = O ； z4 = z5 = k 氺 z ;
(2)、计算第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪及第五陀螺仪的实际输出与X、Y、Z轴的实际角速度的关系；定义gl、g2、g3、g4、g5分别为第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪及第五陀螺仪的实际输出，则
gl = xl + yl + zl = k 氺(x + y)；g2 = x2 + y2 + z2 = k 氺(x - y)；g3 = x3 + y3 + z3 = X ； g4 = x4 + y4 + z4 = k 氺(x + z)；g5 = x5 + y5 + z5 = k 氺(_x + z)；
从上述表达式可以计算得到
X 轴的实际角速度 X = (gl + g2) / 2k = (g4 - g5) / 2k = g3 ；
Y轴的实际角速度y = (g2 - gl) / 2k;
Z轴的实际角速度z = (g4 + g5) / 2k;
(3)、通过第一陀螺仪、第二陀螺仪、第四陀螺仪及第五陀螺仪的实际输出分别得到X、Y、Z轴的实际角速度输出，通过第三陀螺仪的实际输出得到X轴的实际角速度输出，通过计算第一陀螺仪与第二陀螺仪的实际输出、第三陀螺仪的实际输出、第四陀螺仪与第五陀螺仪的实际输出分别同时得到X轴的实际角速度输出。为实现上述目的，本发明公开了多轴陀螺仪传感器系统，其包括第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪、第五陀螺仪、第一微处理器及第二微处理器，所述第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪及第五陀螺仪固定设置在基板上，所述第一陀螺仪、第二陀螺仪、第四陀螺仪、第五陀螺仪与第一微处理器组成第一陀螺仪传感器系统，所述第三陀螺仪与第二微处理器组成第二陀螺仪传感器系统；其中，第三陀螺仪的敏感轴与多轴陀螺仪传感器系统的前后运动方向重合，第三陀螺仪感应前后运动方向的角速度；多轴陀螺仪传感器系统的前后运动方向为X轴方向，在第一陀螺仪传感器系统中，基板所在平面为X-Y平面，第一陀螺仪的敏感轴及第二陀螺仪的敏感轴分布在X-Y平面上，第一陀螺仪与X轴正方向的夹角为α，第二陀螺仪与X轴正方向的夹角为β，第四陀螺仪的敏感轴及第五陀螺仪的敏感轴分布在X-Z平面上，第四陀螺仪与X轴正方向的夹角为θ，第五陀螺仪与X轴正方向的夹角为ω，其中，I α-β I关O。且I α-β | Φ 180°，| θ-ω |关O。且 I θ -ω I Φ 180°。
为实现上述目的，本发明公开了多轴陀螺仪传感器系统的备份方法，包括以下步骤
(1)、计算第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪及第五陀螺仪的实际输出与X、Y、Z轴的实际角速度的关系；X、Y、Z轴的实际角速度为X、y、z，gl、g2、g3、g4、g5分别为第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪及第五陀螺仪的实际输出，则
gl = X氺cos ( a ) + y氺sin ( a ) ；g2 = x氺cos ( β ) + (-y)氺sin ( β )
其中，|α-β|关O。且|α-β| 180°，且α和β为已知,通过上式,利用gl和g2计算得到X、y ;
第四陀螺仪的敏感轴及第五陀螺仪的敏感轴分布在x-z平面上，第四陀螺仪与X轴正方向的夹角为Θ，第五陀螺仪与X轴正方向的夹角为ω，可以得出 g4= x*cos ( θ ) + z*sin ( θ ) ；g5 = χ 氺 cos(co) + (_z)氺 sin (ω)
其中，|θ-ω|关O。且|θ-ω| 180°，且Θ和ω为已知,通过上式,利用g4和g5计算得到X、z ;
第三陀螺仪的敏感轴与X轴重合，故g3 = X ;
(2)、通过第一陀螺仪、第二陀螺仪、第四陀螺仪及第五陀螺仪的实际输出分别得到X、Y、Z轴的实际角速度输出，通过第三陀螺仪的实际输出得到X轴的实际角速度输出，通过计算第一陀螺仪与第二陀螺仪的实际输出、第三陀螺仪的实际输出、第四陀螺仪与第五陀螺仪的实际输出分别同时得到X轴的实际角速度输出。综上所述，本发明多轴陀螺仪传感器系统的备份方法通过第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪、第五陀螺仪特殊的放置方式实现对X、Y、Z轴方向的角速度的感知，且节省了制造成本；同时将多轴陀螺仪传感器系统分为第一陀螺仪传感器系统及第二陀螺仪传感器系统，进行系统备份和自我判定故障点；无论哪一个系统出现故障，另一个系统都能够保证整个多轴陀螺仪传感器系统得到最关键的正确的角速度信息，从而保证系统的安全、稳定运行。
图I为本发明多轴陀螺仪传感器系统的结构示意图。图2为图I所示本发明多轴陀螺仪传感器系统的X-Y平面示意图。图3为图I所示本发明多轴陀螺仪传感器系统的X-Z平面示意图。图4为图I所示本发明多轴陀螺仪传感器系统的Y-Z平面示意图。图5为本发明第二实施例提供的第一陀螺仪及第二陀螺仪的原理图。图6为本发明第二实施例提供的第四陀螺仪及第五陀螺仪的原理图。
具体实施例方式为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述。如图I至图4所示，本发明具体方式采用以下技术方案多轴陀螺仪传感器系统包括第一陀螺仪10、第二陀螺仪20、第三陀螺仪30、第四陀螺仪40、第五陀螺仪50、第一微处理器60及第二微处理器70，所述第一陀螺仪10、第二陀螺仪20、第三陀螺仪30、第四陀螺仪40及第五陀螺仪50固定设置在基板80上，所述第一陀螺仪10、第二陀螺仪20、第四陀螺仪40、第五陀螺仪50与第一微处理器60组成第一陀螺仪传感器系统，所述第三陀螺仪30与第二微处理器70组成第二陀螺仪传感器系统。其中，第三陀螺仪30的敏感轴与多轴陀螺仪传感器系统的前后运动方向重合，定义多轴陀螺仪传感器系统的前后方向为X轴方向，X轴方向为主要运动方向；第三陀螺仪30能且只能感应X轴方向的角速度。实施例一
在第一陀螺仪传感器系统中，基板80所在平面为X-Y平面，第一陀螺仪10的敏感轴及第二陀螺仪20的敏感轴分布在X-Y平面上，第一陀螺仪10与第二陀螺仪20正交放置且均与X、Y轴成45°角；第四陀螺仪40的敏感轴及第五陀螺仪50的敏感轴分布在X-Z平面上，第四陀螺仪40及第五陀螺仪50正交放置且均与X、Z轴成45°角。多轴陀螺仪传感器系统的输出值可以分别分解为X轴和Y轴上的值及X轴和Z轴上的值，第一陀螺仪10及第二陀螺仪20均能够感知X轴和Y轴方向的角速度，第四陀螺仪 40和第五陀螺仪50均能感知X轴和Z轴方向的角速度，通过第一陀螺仪10、第二陀螺仪20、第四陀螺仪40及第五陀螺仪50放置的角度和输出值信息，可计算得到X、Y、Z轴方向的角速度，通过第一陀螺仪10和第二陀螺仪20可以计算得到X轴和Y轴方向的角速度，通过第四陀螺仪40和第五陀螺仪50可以计算得到X轴和Z轴方向的角速度。本发明多轴陀螺仪传感器系统的备份方法，包括以下步骤
(1)、分别计算第一陀螺仪10、第二陀螺仪20、第三陀螺仪30、第四陀螺仪40及第五陀螺仪50的输出值在X、Y、Z轴上的分量；
其中，第一陀螺仪10的输出值在X、Y、Z轴上的分量分别为xl、yl、zl，同样的，第二陀螺仪20、第三陀螺仪30、第四陀螺仪40、第五陀螺仪50的输出值在X、Y、Z轴上的分量分别为 x2、y2、z2, x3、y3、z3, x4、y4、z4, x5、y5、ζ5, X、Y、Z 轴的实际角速度为 χ、y、ζ,那么通过第一陀螺仪10、第二陀螺仪20、第三陀螺仪30、第四陀螺仪40及第五陀螺仪50的放置角度可以得到
xl = cos (45° )x2 = cos(_45° )氺 x = cos (45° )x3 = x ； x4 =
cos (45。) * χ ; x5 = cos(135。)* x = -cos(45。)* x ;
yl = cos (45。) * y ; y2 = cos (135。)* y = -cos (45。) * y ; y3 = 0 ； y4 =0 ； y5 = 0 ；
zl = 0 ； z2 = 0 ； z3 = 0 ； z4 = cos (45。) * z ; z5 = cos (-45。)* z =cos (45。)* z ;
设 k = cos (45° )，则 xl = x2 = x4 = k氺χ, x3 = χ； x5 = -k * x ； yl = k * y ； y2 = 一k氺y ； y3 = y4 = y5 = 0 ； zl = z2 = z3 = 0 ； z4 = z5 = k 氺 z ;
(2)、计算第一陀螺仪10、第二陀螺仪20、第三陀螺仪30、第四陀螺仪40及第五陀螺仪50的实际输出与X、Y、Z轴的实际角速度的关系；定义gl、g2、g3、g4、g5分别为第一陀螺仪10、第二陀螺仪20、第三陀螺仪30、第四陀螺仪40及第五陀螺仪50的实际输出，则
gl = xl + yl + zl = k 氺(x + y)； g2 = x2 + y2 + z2 = k 氺(χ - y)；g3 = x3 + y3 + z3 = χ ；
g4 = x4 + y4 + z4 = k 氺(x + z)；
g5 = x5 + y5 + z5 = k 氺(-χ + ζ)；
从上述表达式可以计算得到
X 轴的实际角速度 X = (gl + g2) / 2k = (g4 - g5) / 2k = g3 ；
Y轴的实际角速度y = (g2 - gl) / 2k;
Z轴的实际角速度z = (g4 + g5) / 2k;
(3)、通过第一陀螺仪10、第二陀螺仪20、第四陀螺仪40及第五陀螺仪50的实际输出 分别得到X、Y、Z轴的实际角速度输出，通过第三陀螺仪30的实际输出得到X轴的实际角速度输出，通过计算第一陀螺仪10与第二陀螺仪20的实际输出、第三陀螺仪30的实际输出、第四陀螺仪40与第五陀螺仪50的实际输出分别同时得到X轴的实际角速度输出，达成a=b=c模式,在a=b=c表达式中，a、b、c三个值如果其中一个出现问题，贝丨』可以判断是那个值异常，比如，出现a =b辛c的情况，可以判定是c出现异常；如果陀螺仪出现故障，多轴陀螺仪传感器系统通过a=b=c模式自我检测辨别故障环节，从而避免使用错误的采样结果。多轴陀螺仪传感器系统正常工作时，第一陀螺仪传感器系统将得到的X、Y、Z轴的实际角速度传递给第二陀螺仪传感器系统，多轴陀螺仪传感器系统通过a=b=c模式对各陀螺仪是否正常进行判断；如果不正常，多轴陀螺仪传感器系统抛弃与故障环节相关的数据，只使用正常陀螺仪的数据，从而实现双系统互为备份的功能，保障多轴陀螺仪传感器系统的安全和稳定。实施例二
如图I至图6所示，为本发明的第二实施例提供的多轴陀螺仪传感器系统的原理图，其包括第一实施例中的多轴陀螺仪传感器系统，第一陀螺仪10的敏感轴及第二陀螺仪20的敏感轴分布在X-Y平面上，第一陀螺仪10与X轴正方向的夹角为α，第二陀螺仪20与X轴正方向的夹角为β，可以得出
gl = χ氺cos ( a ) + y氺sin ( a ) ；g2 = χ氺cos ( β ) + (-y)氺sin ( β )
其中，|α-β|关0°且|α-β|关180°，且α和β为已知,那么通过上式,利用gl和g2计算得到X、y。第四陀螺仪40的敏感轴及第五陀螺仪50的敏感轴分布在X-Z平面上，第四陀螺仪40与X轴正方向的夹角为Θ，第五陀螺仪50与X轴正方向的夹角为ω，可以得出
g4= x*cos ( θ ) + z*sin ( θ ) ；g5 = χ 氺 cos(co) + (_z)氺 sin (ω)
其中，θ-ω 关0°且|θ-ω| 180°，且Θ和ω为已知,那么通过上式,利用g4和g5计算得到χ、ζ。第三陀螺仪30的敏感轴与X轴重合，故g3 = X。通过第一陀螺仪10、第二陀螺仪20、第四陀螺仪40及第五陀螺仪50的实际输出分别得到X、Y、Z轴的实际角速度输出，通过第三陀螺仪30的实际输出得到X轴的实际角速度输出，通过计算第一陀螺仪10与第二陀螺仪20的实际输出、第三陀螺仪30的实际输出、第四陀螺仪40与第五陀螺仪50的实际输出分别同时得到X轴的实际角速度输出，达成a=b=c模式ο综上所述，本发明多轴陀螺仪传感器系统及其备份方法通过第一陀螺仪10、第二陀螺仪20、第三陀螺仪30、第四陀螺仪40、第五陀螺仪50特殊的放置方式实现对X、Y、Z轴方向的角速度的感知，且节省了制造成本；同时将多轴陀螺仪传感器系统分为第一陀螺仪传感器系统及第二陀螺仪传感器系统，进行系统备份和自我判定故障点；无论哪一个系统出现故障，另一个系统都能够保证整个多轴陀螺仪传感器系统得到最关键的正确的角速度信息，从而保证系统的安全、稳定运行。以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。·
权利要求
1.一种多轴陀螺仪传感器系统，其特征在于包括第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪、第五陀螺仪、第一微处理器及第二微处理器，所述第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪及第五陀螺仪固定设置在基板上，所述第一陀螺仪、第二陀螺仪、第四陀螺仪、第五陀螺仪与第一微处理器组成第一陀螺仪传感器系统，所述第三陀螺仪与第二微处理器组成第二陀螺仪传感器系统；其中，第三陀螺仪的敏感轴与多轴陀螺仪传感器系统的前后运动方向重合，第三陀螺仪感应前后运动方向的角速度；多轴陀螺仪传感器系统的前后运动方向为X轴方向，在第一陀螺仪传感器系统中，基板所在平面为X-Y平面，第一陀螺仪的敏感轴及第二陀螺仪的敏感轴分布在X-Y平面上，第一陀螺仪与第二陀螺仪正交放置且均与Χ、γ轴成45°角；第四陀螺仪的敏感轴及第五陀螺仪的敏感轴分布在X-Z平面上，第四陀螺仪及第五陀螺仪正交放置且均与X、Z轴成45°角。
2.根据权利要求I所述的一种多轴陀螺仪传感器系统的备份方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)、分别计算第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪及第五陀螺仪的输出值在X、Y、Z轴上的分量； 其中，第一陀螺仪的输出值在X、Y、Z轴上的分量分别为xl、yl、zl,同样的，第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪、第五陀螺仪的输出值在X、Y、Z轴上的分量分别为x2、y2、z2,x3、y3、z3, x4、y4、z4, x5、y5、z5, X、Y、Z轴的实际角速度为x、y、z,通过第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪及第五陀螺仪的放置角度可以得到 xl = cos (45° )x2 = cos(_45° )氺 x = cos (45° )x3 = x ； x4 =cos (45。) * X ; x5 = cos(135。)* x = -cos(45。)* x ;yl = cos (45。) * y ; y2 = cos (135。)* y = -cos (45。) * y ; y3 = 0 ； y4 =·0 ； y5 = 0 ； zl = 0 ； z2 = 0 ； z3 = 0 ； z4 = cos (45。) * z ; z5 = cos (-45。)* z =cos (45。)* z ;定义 k = cos (45° )，贝Ij :xl = x2 = x4 = k氺X， x3 = X； x5 = -k * x ；yl = k * y ； y2 = 一k氺y ； y3 = y4 = y5 = 0 ；zl = z2 = z3 = 0 ； z4 = z5 = k 氺 z ; (2)、计算第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪及第五陀螺仪的实际输出与X、Y、Z轴的实际角速度的关系；定义gl、g2、g3、g4、g5分别为第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪及第五陀螺仪的实际输出，则gl = xl + yl + zl= k 氺(x + y)； g2 = x2 + y2 + z2= k 氺(x - y)；g3 = x3 + y3 + z3= X ；g4 = x4 + y4 + z4= k 氺(x + z)；g5 = x5 + y5 + z5= k 氺(_x + z)； 从上述表达式可以计算得到 X 轴的实际角速度 X= (gl + g2) / 2k = (g4 - g5) / 2k = g3 ； Y轴的实际角速度y= (g2 - gl) / 2k;Z轴的实际角速度Z = (g4 + g5) / 2k; (3)、通过第一陀螺仪、第二陀螺仪、第四陀螺仪及第五陀螺仪的实际输出分别得到X、Y、Z轴的实际角速度输出，通过第三陀螺仪的实际输出得到X轴的实际角速度输出，通过计算第一陀螺仪与第二陀螺仪的实际输出、第三陀螺仪的实际输出、第四陀螺仪与第五陀螺仪的实际输出分别同时得到X轴的实际角速度输出。
3.一种多轴陀螺仪传感器系统，其特征在于包括第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪、第五陀螺仪、第一微处理器及第二微处理器，所述第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪及第五陀螺仪固定设置在基板上，所述第一陀螺仪、第二陀螺仪、第四陀螺仪、第五陀螺仪与第一微处理器组成第一陀螺仪传感器系统，所述第三陀螺仪与第二微处理器组成第二陀螺仪传感器系统；其中，第三陀螺仪的敏感轴与多轴陀螺仪传感器系统的前后运动方向重合，第三陀螺仪感应前后运动方向的角速度；多轴陀螺仪传感器系统的前后运动方向为X轴方向，在第一陀螺仪传感器系统中，基板所在平面为X-Y平面，第一陀螺仪的敏感轴及第二陀螺仪的敏感轴分布在X-Y平面上，第一陀螺仪与X轴正方向的夹角为α，第二陀螺仪与X轴正方向的夹角为β，第四陀螺仪的敏感轴及第五陀螺仪的敏感轴分布在X-Z平面上，第四陀螺仪与X轴正方向的夹角为Θ，第五陀螺仪与X轴正方向的夹角为03，其中，|α_β|古O。且|α-β|古180°，|θ-ω|古0°且|θ-ω|关 180° 。
4.根据权利要求3所述的一种多轴陀螺仪传感器系统的备份方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)、计算第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪及第五陀螺仪的实际输出与X、Y、Z轴的实际角速度的关系；Χ、Y、Z轴的实际角速度为X、y、z，gl、g2、g3、g4、g5分别为第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪及第五陀螺仪的实际输出，则gl = X氺cos ( a ) + y氺sin ( a ) ；g2 = x氺cos ( β ) + (-y)氺sin ( β ) 其中，|α-β|关O。且|α-β| 180°，且α和β为已知,通过上式,利用gl和g2计算得到X、y ; 第四陀螺仪的敏感轴及第五陀螺仪的敏感轴分布在x-z平面上，第四陀螺仪与X轴正方向的夹角为Θ，第五陀螺仪与X轴正方向的夹角为ω，可以得出g4= x*cos ( θ ) + z*sin ( θ ) ；g5 = χ 氺 cos(co) + (_z)氺 sin (ω) 其中，|θ-ω|关0°且|θ-ω| 180°，且Θ和ω为已知,通过上式,利用g4和g5计算得到X、z ; 第三陀螺仪的敏感轴与X轴重合，故g3 = X ; (2)、通过第一陀螺仪、第二陀螺仪、第四陀螺仪及第五陀螺仪的实际输出分别得到X、Y、Z轴的实际角速度输出，通过第三陀螺仪的实际输出得到X轴的实际角速度输出，通过计算第一陀螺仪与第二陀螺仪的实际输出、第三陀螺仪的实际输出、第四陀螺仪与第五陀螺仪的实际输出分别同时得到X轴的实际角速度输出。
全文摘要
本发明公开了多轴陀螺仪传感器系统及其备份方法，其包括第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪、第五陀螺仪、第一微处理器及第二微处理器，所述第一陀螺仪、第二陀螺仪、第四陀螺仪、第五陀螺仪与第一微处理器组成第一陀螺仪传感器系统，所述第三陀螺仪与第二微处理器组成第二陀螺仪传感器系统。本发明通过第一陀螺仪、第二陀螺仪、第三陀螺仪、第四陀螺仪、第五陀螺仪特殊的放置方式实现对X、Y、Z轴方向的角速度的感知，且节省了制造成本；同时进行系统备份和自我判定故障点；无论哪一个系统出现故障，另一个系统都能够保证整个多轴陀螺仪传感器系统得到最关键的正确的角速度信息，从而保证系统的安全、稳定运行。
文档编号G01C19/00GK102944229SQ201210474499
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者吴细龙, 李玉成 申请人:东莞易步机器人有限公司