机抖激光陀螺误差输出特性的分析

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1、2013年4月北京航空航天大学学报April2013第39卷第4期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsVcl．39No．4机抖激光陀螺误差输出特性的分析王琛琛王新龙(北京航空航天大学宇航学院，北京100191)摘要：抖动机构作为机抖激光陀螺的关键环节，其参数的选择直接影响着机抖激光陀螺的误差输出特性，为了在陀螺设计时选择最佳抖动参数，提高机抖激光陀螺的测量精度，根据抖动偏频的基本原理，对抖动参数对机抖激光陀螺的偏置误差、刻度因子误差、角度随机游走误差的影响进行了深入分析．结果表明：机抖激光陀螺的偏置误差

2、随着抖动幅度的减小而减小；在一定范围内刻度因子误差随着抖动幅度的增大而增大，超出这个范围随着抖动幅度的增大而减小；减小抖动角幅度可减小角度随机游误差．关键词：机抖激光陀螺；抖动参数；偏置误差；刻度因子误差；角度随机游走中图分类号：V241。5文献标识码：A文章编号：1001-5965(2013)04-0521-04AnalysisoferroroutputCharacterjstjCSofDRLGWangChenchenWangXinlong(SchoolofAstronautics。BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics

3、，Bcijing100191，China)Abstract：Ditherstructureisthekeypartofditheredringlasergyroscope(DRLG)，andtheditherpa—rametersdirectlyaffectitselroroutputcharacteristics．Inordertochoosethebestditherparametersandim—provethemeasurementaccuracyofthisgyroscope，theeffectsofditherparametersonerroroutputcha

4、racteris—tics-biaserror，scalefactorerrorandanglerandomwalkerrorofthegyroscopewereanalyzeddeeplybasedontheprinciplesofditherbias．Theresultsshowthatbiaserrordeclineswiththedecreaseofthedithermagni·rude；thescalefactorerrorincreaseswiththeincreaseofmagnitudewithinacertainrange，butdecreasesa—bo

5、retherange．Reducingthedithermagnitudecanreducetheerrorofanglerandomwalk．Keywords：ditheredringlasergyroscope(DRLG)；ditherparameters；biaserror；scalefactorerror；an—glerandomwalk激光陀螺是20世纪60年代问世的激光技术和Sagnac效应相结合而产生的高性能的角速度敏感器件．它的工作方式和传统的转子陀螺不同，它利用环形谐振内顺时钟与逆时钟两反向行波的谐振频率差(拍频)正比于外部输入转速，通过对拍频的测量从而获

6、知陀螺相对于惯性空间的转速．与传统的转子陀螺相比，具有反应速度快、动态测量范围宽、线性度好、动态范围小、高精度、高可靠性等优点¨‘j，因此，激光陀螺自问世以来在惯性导航等领域得到了广泛的应用．机抖激光陀螺是各种激光陀螺中最早进入实用，是目前使用最为广泛的激光陀螺．对机抖激光陀螺雨言，抖动参数(包括抖动角幅度及抖动角速率)的选择直接影响着机抖激光陀螺的测量精度．抖动参数偏小，起不到偏频效果；抖动参数偏大，陀螺输出误差较大，且会带来工程技术实现上的难题．据此，本文深入分析了抖动参数对机抖激光陀螺误差输出特性．偏置误差、刻度因子误差及角随机游走误差的影响．这对于陀螺设计时最佳抖动

7、参数的选择、提高陀螺的精度具有重要意义．收稿日期：2012-04—11；网络出版时间：2013-04．1211：32网络出版地址：WWW．cnki．net／kcms／detail／11．2625．V．20130412．1132．005．html基金项目：国家自然科学基金资助项目(61074157)；航空科学基金资助项目(20110151002)作者简介：王琛琛(1987一)，女，安敬宿州人，硕士生，wangchenchen0603@163．com．522北京航空航天大学学报1抖动偏频的基本原理抖动偏频的本质就是在环