加速度环境下激光陀螺敏感轴向偏差开环控制装置及方法与流程

文档序号:32393718发布日期:2022-11-30 09:23阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种加速度环境下激光陀螺敏感轴向偏差开环控制装置,其特征在于,所述装置包括:惯导系统加速度计、电形变装置和转换器;所述惯导系统加速度计用于检测所述激光陀螺在敏感轴向上的实时加速度的方向及加速度值,并将所述加速度的方向及加速度值提供给所述转换器;在激光陀螺的上表面和下表面上均固定了电形变装置;所述转换器根据所述实时加速度的方向及加速度值生成控制所述电形变装置的矫正电压,所述矫正电压使得所述电形变装置产生弯曲形变,所述弯曲形变用于抵消加速度引起的激光陀螺谐振腔的形变。2.如权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述电形变装置为压电陶瓷片,所述压电陶瓷片粘接在所述激光陀螺的上表面和下表面上。3.如权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述转换器的输出电压范围为:0-300v,该电压用于驱动电形变装置产生弯曲形变,以使得激光陀螺产生形变。4.如权利要求1所述的控制装置,其特征在于,所述转换器的基准输出电压为150v;当所述转换器输出基准输出电压时,所述激光陀螺的上表面和下表面的电形变装置的形变互相抵消;如果所述实时加速度为正值,所述转换器输出第一矫正电压v
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,停止输出所述基准输出电压;所述转换器输出第一矫正电压v
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时,电形变装置使得所述激光陀螺的上表面向下弯曲形变;如果所述实时加速度为负值,所述转换器输出第二矫正电压v
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,停止输出所述基准输出电压;所述转换器输出第二矫正电压v
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时,电形变装置使得所述激光陀螺的下表面产生向上弯曲形变。5.如权利要求4所述的控制装置,其特征在于,所述第一矫正电压的范围是:0≤v
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<150v;所述第二矫正电压的范围是: 150v<v
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≤300v;所述电形变装置产生的弯曲形变量范围为:3纳米到5微米之间。6.如权利要求5所述的控制装置,其特征在于,所述电形变装置为压电陶瓷片,所述压电陶瓷片的形变幅度与施加的所述第一矫正电压或第二矫正电压偏离基准输出电压的幅值大小成正比。7.如权利要求6所述的控制装置,其特征在于,当实时加速度大于预定阈值时,所述转换器的输出电压按如下规律变化:当实时加速度幅值越大,所述转换器输出的电压值偏离150v的量值越大,所述压电陶瓷片所产生的形变越大。8.如权利要求7所述的控制装置,其特征在于,所述压电陶瓷片为长条状薄陶瓷片,所述长条状薄陶瓷片在激光陀螺的上表面及下表面按中心对称的方式排列,并使用环氧胶粘接在激光陀螺的上表面及下表面。9.一种加速度环境下激光陀螺敏感轴向偏差开环控制方法,用于操作如权利要求1-8中任一项所述的控制装置,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1,所述激光陀螺进入工作状态后,使用惯导系统加速度计检测所述激光陀螺在敏感轴向上的实时加速度的方向与加速度值;
步骤2,当所述激光陀螺在敏感轴向上的加速度值小于预定阈值,所述转换器输出基准输出电压,此时所述激光陀螺在敏感轴向上不产生弯曲形变;所述基准输出电压为:150v;或者,如果所述惯导系统加速度计检测到所述激光陀螺在敏感轴向上的实时加速度值大于所述预定阈值时,所述转换器输出矫正电压,所述矫正电压的幅度为:0-300v,以矫正所述激光陀螺谐振腔的弯曲形变。10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述步骤2包括:如果所述惯导系统加速度计检测到所述激光陀螺在敏感轴向上的实时加速度值大于所述预定阈值,并且实时加速度的方向为正,则所述转换器输出第一矫正电压,以使激光陀螺的上表面产生向下弯曲形变;如果所述惯导系统加速度计检测到所述激光陀螺在敏感轴向上的实时加速度值大于所述预定阈值,并且实时加速度的方向为负,则所述转换器输出第二矫正电压,以使激光陀螺的下表面产生向上弯曲形变。

技术总结
本发明提出了加速度环境下激光陀螺敏感轴向偏差开环控制装置及方法,涉及激光陀螺技术领域,装置包括:惯导系统加速度计、电形变装置和转换器;惯导系统加速度计用于检测激光陀螺在敏感轴向上的实时加速度的方向数据与加速度数值数据;与激光陀螺敏感轴垂直的激光陀螺上表面和下表面上均布置电形变装置,转换器依据惯导系统加速度计获取的激光陀螺在敏感轴向上的实时加速度方向数据与加速度数值数据变换为控制电形变装置的矫正电压,矫正电压使得电形变装置产生形变,以抵消加速度引起的激光陀螺谐振腔的形变。本发明方法高度灵敏、控制范围大,能够确保在-80g~80g加速度下,陀螺输出的高度稳定,提高飞机导航定位精度。提高飞机导航定位精度。提高飞机导航定位精度。


技术研发人员:王立斌
受保护的技术使用者:天津集智航宇科技有限公司
技术研发日:2022.11.01
技术公布日:2022/11/29
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