光纤陀螺标度因数测试方法分析

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1、光纤陀螺标度因数测试方法分析李绪友I张春梅I洪勇2关博帆I(1哈尔滨工程大学自动化学院，哈尔滨150001；2立得空间信息技术股份有限公司，武汉430074)摘要：标度因数是光纤陀螺参数测试中重要的测试之一，标度因数的测试精度在导航应用中具冇重耍意义。通过对角速率法和角增戢法两种标度因数测试方法进行理论分析与比较得到，角速率法主要误差來源是安装误差、转台的速率精度等;而角增量法的误差来源则主要是转台的定位耕度和转台倾斜等。通过计算两种方法下标度因数的非线性度和不对称度大小来比较标度因数的测试准确度，然后再通过随机位置动态运动实验和导航实验来验证两种方法测得的标度因数精度，

2、最终证明角増量法测得陀螺的标度因数精度优于角速率法测得的标度因数，且比角速率法高1个数屋级。关键词：惯性导航系统;光纤陀螺；标度因数；转台；测量耕度中图分类号：TH89;U666.1文献标志码：A国家标准学科分类代码：460.4025TheanalysisofmeasurementmethodsofFOG*sscalefactorII21LiXu-you,ZhangChun-mei,HongYong〜QuanBo-fan(1AutomationCollege,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001,China)(2Synaptic

3、spaceinformationtechnologyco.,LTD,Wuhan430074,China)Abstract：Thescalefactorisoneofmostimportantparametertestsoffiberopticgyroscope.Thetestprccisionofscalefactorisofgreatsignificaneeinnavigationapplications.Throughtheoreticalanalysisandcomparisonfortwokindsofscalefactortestmethods:theangul

4、arratemethodandangularincrementsmethod・Themainerrorsourceofangularratemethodisinstallationerror,rateaccuracyofturntable;andangularincrementmethod'serrorsourcesarcmainlythepos让ioningprecisionandtiltofturntable.Thencomparethetestdegreeofaccuracybycomputingthescalefactorasymmetryandscalefact

5、ornonlinearityoftwomethods.Anddynamicexerciseexperimentofrandompositionandthenavigationexperimentwasconductedtoverifytheaccuracyofscalefactor.Ultimately,theresultwasobtainedthattheprccisionofscalefactorbyangularincrementsmethodisgreaterbyano「dc「ofmagnitudcthanangularratemethod.得标度因数。木文将对两

6、种测标度因数的方法进行理论分析与比较，并対两种测试方法下可能存在的误差进行了理论分析。最后分別利用两种方法对某高精度光纤陀螺进行了随机位置动态运动实验和导航实验，发现角增量法测得的标度因数精度优于角速率法。2理论分析2」角速率法理论分析角速率法测标度因数利用最小二乘法拟合陀螺的角速率输入和电脉冲输出得到的斜率作为标度因数⑹，具体计算方法如公式(1)到(6)所示：设片为第/个输入角速度时光纤陀螺仪输岀的平均值，是转台静止时，光纤陀螺仪输岀的平均值，巧为第丿个输入角速度时光纤陀螺的输出。Keywords:INS;FOG;scalefactor;turntable;measur

7、ementaccuracy1引言光纤陀螺作为新型全固态光学陀螺，以抗冲击、灵敏度高、寿命长、动态范围大、启动时间短的优点，广泛应用于航空、航天、航海等领域的惯性导航系统中⑴叫并正向着高精度方向不断发展⑷。标度因数是光纤陀螺测试中的重要参数z—,标度因数误差的大小直接影响陀螺的导航精度⑸，因此，准确测试光纤陀螺的标度因数在惯性导航系统中具有重要作用。角速率法利用最小二乘法对一系列输入角速率的对应脉冲输出进行拟合求出直线斜率进而得到标度因数⑹；而角增量法测标度因数是在某一角速率输入条件下，按预先设定好的增量角度和方向执行角增量的过