本发明涉及陀螺仪，具体是指一种高精度谐振陀螺仪及其制造工艺。
背景技术：
1、半球谐振陀螺(hemisphericalresonatorgyroscope，简称hrg)作为一种高精度陀螺仪，具有抗冲击、抗辐射、尺寸较小、重量轻、能耗低、可靠性高、长工作寿命等多方面优点，成功应用于国防军事、通信卫星、载人航天、天文观测、海洋工程等领域。半球谐振子作为半球谐振陀螺的核心部件，为获得低频率裂解和高品质因数，对其加工精度有着较高的要求，通常要求半球谐振子的制造加工精度达到亚微米级，表面粗糙度达到纳米级。
2、需要说明的是，高性能半球谐振子的制造要求已超出现阶段磨抛加工能力，必须引入类似轴系动平衡的抛光工艺才能进一步降低频率裂解值，修调量的精准度对最终产品性能有决定性影响。而在加工制造工艺中，无论是磨削、抛光、还是离子束和超快激光，谐振子的精密加工本质上需要去除质量的稳定可控，这就要求谐振子的局域质量去除与性能间的关系必须明晰。还需要说明的是，除明晰对应关系、提高制造能力外，还可以通过改变陀螺仪的机械结构来降低相应地加工制造工艺要求。
技术实现思路
1、本发明目的在于提供一种高精度谐振陀螺仪，用于降低加工制造的工艺难度；还在于提供一种高精度谐振陀螺仪的制造工艺，用于减小谐振子加工过程中与制造设备直接接触造成的加工误差。
2、本发明通过下述技术方案实现：
3、一种高精度谐振陀螺仪的制造工艺，所述制造工艺包括通过熔融石英材料得到谐振子基材，还包括以下步骤：步骤1，模型设计，利用半球谐振子的二阶弯曲模态波图方位检测外部角度的变化构建制造模型，并在制造模型中引入轴系动平衡抛光工艺，进行抛光作业后得到抛光基材；步骤2，质量调平，通过制造模型计算抛光基材的调平量，并根据调平量进行调平作业得到调平基材；步骤3，装配封装，将步骤2中的调平基材与激励罩、基座以及电极单元进行装配封装得到陀螺仪；步骤4，测试补偿，对步骤3中的陀螺仪进行精度检测，并根据精度检测结果进行误差补偿；
4、其中，谐振子基材带有开窗结构，制造系统包括抛光模块、夹具模块以及平衡模块，所述抛光模块的端部设有抛光腔，轴系动平衡抛光工艺的过程为：初始状态时，谐振子基材放置在夹具模块上且外表面与抛光腔的开口贴合，平衡模块向谐振子基材的内表面释放平衡流并通过开窗结构使谐振子基材开始转动，待谐振子基材保持动平衡后，平衡模块将平衡流切换为抛光流通过所述开窗结构，并通过抛光流的持续流动完成谐振子基材的内表面抛光作业。
5、一种高精度谐振陀螺仪，包括带有开窗结构的谐振子，还包括半球谐振子、激励罩、基座以及电极单元，所述电极单元为扇形电极。
6、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
7、1、本发明通过在制造工艺中引入轴系动平衡抛光工艺，通过在谐振子基材上设置开窗结构，并利用平衡模块向内表面释放平衡流，实现动平衡，进而通过抛光流完成内表面的抛光作业；
8、2、本发明通过定量化的方法，能够更精确地预测和评估调平操作的效果。这种方法不仅提高了调平的准确性，还减少了因过度调平或不足调平导致的潜在性能损失；
9、3、本发明通过精确控制调平过程和维持动平衡，显著提高了谐振陀螺仪的性能，通过在高纬度纬线上进行修调，制造商能够更有效地调整谐振子基材的质量分布，减少因加工限制导致的性能损失。同时，维持动平衡的策略减少了加工过程中可能引入的误差，进一步提高了谐振陀螺仪的精度和可靠性。
1.一种高精度谐振陀螺仪的制造工艺，所述制造工艺包括通过熔融石英材料得到谐振子基材，其特征在于：还包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高精度谐振陀螺仪的制造工艺，其特征在于：步骤1中，制造模型的构建过程为：
3.根据权利要求1所述的一种高精度谐振陀螺仪的制造工艺，其特征在于：步骤2中，通过制造模型的敏度反求理论调平量，反求过程满足：
4.根据权利要求3所述的一种高精度谐振陀螺仪的制造工艺，其特征在于：当在抛光基材在开窗结构处的修调达到修调工艺的最小去除质量限制时，选择高纬度纬线进行修调。
5.根据权利要求1所述的一种高精度谐振陀螺仪的制造工艺，其特征在于：谐振子基材保持动平衡后，夹具模块取消对谐振子基材的夹持作用，此时，谐振子基材通过平衡模块持续释放的抛光流带来的动力保持动平衡。
6.根据权利要求1所述的一种高精度谐振陀螺仪的制造工艺，其特征在于：制造系统还包括调节模块，进行谐振子基材内表面抛光时，谐振子基材水平放置，所述抛光模块设置在谐振子基材上方且抛光腔的开口与谐振子基材的外表面抵接，所述平衡模块设置在谐振子基材下方并通过调节模块调节位置和角度。
7.根据权利要求6所述的一种高精度谐振陀螺仪的制造工艺，其特征在于：进行谐振子基材外表面抛光时，谐振子基材竖直放置，所述抛光模块水平设置且抛光腔的开口与谐振子基材的外表面抵接，所述平衡模块以谐振子基材的中轴线为基准与抛光模块对称设置且向上倾斜。
8.根据权利要求1所述的一种高精度谐振陀螺仪的制造工艺，其特征在于：步骤3中，精度检测过程包括：利用陀螺仪的控制电极施加虚拟旋转力并作用于驻波进动误差方程，使谐振子产生虚拟转速，使当前谐振子的转速与虚拟转速之和超出测角阈值。
9.一种高精度谐振陀螺仪，包括带有开窗结构的谐振子，其特征在于：通过权利要求1至8任意一项所述高精度谐振陀螺仪的制造工艺制造得到，还包括半球谐振子、激励罩、基座以及电极单元，所述电极单元为扇形电极。
10.根据权利要求9所述的一种高精度谐振陀螺仪，其特征在于：所述半球谐振子带有一个内凹台，所述内凹台的上端面平整，且所述开窗结构间隔均布在所述平整区域上。