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    188宝金博页面版: 机抖温度特性对激光陀螺零偏稳定性的影响

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    内容提示： 第 15 卷第 3 期 中国惯性技术学报 Vol.15 No.3 2007 年 6 月 Journal of Chinese Inertial Technology Jun. 2007 文章编号： 1005-6734(2007)03-0351-04 机抖温度特性对激光陀螺零偏稳定性的影响 高玉凯， 邓正隆 （哈尔滨工业大学 控制科学与工程系， 哈尔滨 150001） 摘要： 机抖机构是一个工作于谐振状态的精密机电元件， 当环境温度发生变化时， 机抖的抖动偏频量将发生变化， 这将引起角度随机游走误差的变化， 并导致激光陀...

    文档格式：PDF | 页数：4 | 浏览次数：18 | 上传日期：2012-01-31 07:21:10 | 文档星级：
    第 15 卷第 3 期 中国惯性技术学报 Vol.15 No.3 2007 年 6 月 Journal of Chinese Inertial Technology Jun. 2007 文章编号： 1005-6734(2007)03-0351-04 机抖温度特性对激光陀螺零偏稳定性的影响 高玉凯， 邓正隆 （哈尔滨工业大学 控制科学与工程系， 哈尔滨 150001） 摘要： 机抖机构是一个工作于谐振状态的精密机电元件， 当环境温度发生变化时， 机抖的抖动偏频量将发生变化， 这将引起角度随机游走误差的变化， 并导致激光陀螺的零偏稳定性变差。 本文推导了机械抖动激光陀螺的抖动速率与激光陀螺输出误差的关系表达式， 提出了均方意义下的等抖动速率控制保持激光陀螺零偏稳定性的方法， 并且通过实验具体研究了电磁式机械抖动装置的温度特性及其对激光陀螺零偏稳定性的影响。 仿真实验与实测数据结果表明： 在全温度范围内保持机抖机构抖动速率的一致性能有效地提高激光陀螺的零偏稳定性。 关 键 词： 激光陀螺； 机抖机构； 温度特性； 零偏稳定性 中图分类号： U666.1 文献标识码： A Dithering mechanism temperature’s influence on bias stability GAO Yu-kai, DENG Zheng-long (Dept. of Control Science and Engineering, Harbin Institute of technology, Harbin 150001, China) Abstract: The dither mechanism working in a resonant condition is a type of high-precision electromechanical component. The research works show that the dither rate will be changed with the environment temperature, which will directly cause the random walk to vibrate and lead the bias stability of output signal of RLG to get worse. The temperature character of dithering mechanism was studied by experiments. The relationship between the output error of RLG and the dither amplitude was obtained. A method for enhancing the bias stability was developed. Simulations and experiment results demonstrate the validity of this method. Key words: ring laser gyros; dithering mechanism; temperature character, bias stability 由于激光陀螺是以脉冲数（对应于角增量） 而不是以瞬时拍频（对应于转速） 作为输出， 所以只要正负半周偏频量对时间的积分即脉冲数相等就能满足一定的工程需要， 并不苛求机械抖动波形与幅度的高度对称。 但是激光陀螺抖动机构的谐振频率、 抖动幅度以及灵敏度都随温度等环境因素而变化， 导致抖动偏频量不稳定， 从而引起激光陀螺零偏的波动， 使激光陀螺捷联惯导系统不能准确地工作。 因此， 研究机抖机构温度特性对激光陀螺零偏稳定性的影响有很大实用价值[1～4]。 本文就电磁式三轴整体机械抖动偏频的激光陀螺， 实验研究了 温度变化对抖动幅度的影响， 提出了 均方意义下的等抖动速率控制的观点， 并从统计的角度阐述了保持抖动速率的稳定对提高激光陀螺零偏稳定性的意义。 1 机械抖动偏频对激光陀螺零偏稳定性的影响 机械抖动激光陀螺输出信号的数学模型是[5～7] gyroingyro2π[Ksin()cos]LDDtψ??+ψ?+ω= （1） 式中，gyroψ为正、 反方向传播的两束光波的瞬时相位差， 单位 rad； K 为激光陀螺的刻度系数,单位 arcsec/count；in? 为 激光陀螺输入角速率，L? 为闭锁速率，D? 为峰值抖动速率， 单位均为 arcsec/s；Dω是抖动角频率， 单位 rad/s。 收稿日 期： 2007-02-06； 修回日 期： 2007-04-28 作者简介： 高玉凯 （1970—）， 男， 博士生， 主要研究方向为非线性滤波、 惯性导航技术。 E-mail： gaoyukai@hit.edu.cn 联 系 人： 邓正。1939—）， 男， 教授， 博士生导师， 从事惯性技术的教学与研究工作。 E-mail： deagle@public.hr.hl.cn

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