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题名速率积分半球谐振陀螺双通道同步测控系统
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作者
吴洪博
魏振楠
伊国兴
王宁
关泽源
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机构
哈尔滨工业大学空间控制与惯性技术研究中心
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出处
《弹箭与制导学报》
北大核心
2024年第5期54-62,共9页
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基金
黑龙江省博士后面上资助项目(LBH-Z22134)资助。
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文摘
半球谐振子驻波精准矢量检测与激励是实现速率积分半球谐振陀螺的关键。文中提出了一种基于正交方位振动信号同步检测激励的速率积分半球谐振陀螺双通道同步测控方案,并通过实物实验对该方案的有效性进行了验证。首先,优化了谐振子驻波解调方案;其次,设计了适用于双通道同步测控模式的速率积分半球谐振陀螺多回路控制方法,实现了驻波的频率跟踪和幅度、正交控制,并加入角位置预测方案,保证了检测、驱动的同步性;然后,针对FPGA浮点数运算能力弱及参数调试和算法优化困难等问题,设计并实现了基于“FPGA+DSP”的双数字核心架构半球谐振陀螺控制电路。该电路在保证测控系统时序特性的同时,提高了系统的运算精度和编译效率;最后,利用实物实验对所设计的半球谐振陀螺多回路控制方法进行了验证。实验结果表明,文中设计的双通道同步测控系统有效实现了半球谐振陀螺速率积分控制模式,陀螺角速率输出噪声标准差达到0.001°/s以下,标度因数非线性度达到1.298×10-5量级。
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关键词
半球谐振陀螺
速率积分模式
双通道同步测控
驻波控制
模数混合电路
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Keywords
hemispherical resonator gyro
rate-integrating mode
dual-channel synchronous measurement and control
standing wave control
mixed-signal circuits
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分类号
V241.5
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名一种微半球谐振陀螺的制造方法与测试
被引量：7
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作者
卢坤
肖定邦
孙江坤
石岩
席翔
吴学忠
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机构
国防科技大学智能科学学院
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出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2020年第5期561-567,共7页
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基金
国家自然科学基金(51935013)。
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文摘
针对无人装备对惯性器件微小型化的需求,设计了一种新型的速率积分型微半球谐振陀螺。该陀螺设计有均匀分布的灵敏度放大单元,可提升驱动与检测效率。谐振结构采用高温旋转吹制技术加工,整体结构为面外电极形式,并采用圆片级微组装工艺装配。针对微半球谐振陀螺存在的初始频率裂解,提出了一种精密机械修调方法,可实现0.1 Hz内精度频率匹配修调。在此基础上,基于速率积分控制原理设计制造了陀螺的数字化测控电路。真空封装后陀螺工作频率约为6602 Hz,频率裂解为49 mHz,品质因数高于90万,衰减时间常数可达40 s。首次系统性测试了速率积分模式微半球谐振陀螺的综合性能,测试结果表明,陀螺零偏不稳定性(Allan方差)为0.235°/h,角度随机游走为0.0066°/h1/2,量程可高达±3000°/s,标度因数非线性优于8 ppm,标度因数对称性优于5 ppm,标度因数重复性优于1 ppm。
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关键词
微半球谐振陀螺
速率积分模式
熔融石英
飞秒激光修调
品质因数
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Keywords
micro hemispherical resonator gyroscope
rate-integrating mode
fused silica
femtosecond laser trimming
quality factor
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分类号
V241.5
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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