半球谐振陀螺仪频率裂解及固有刚性轴的测试方法.pdf

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1、第29卷第3期传感技术学报Vo1．29NO．32016年3月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSMar．2016MeasurementofFrequencySplittingandInherentRigidityShaftofHemisphericalResonatorGyroLIWei，JINXin，RENShunqing(1．SchoolofAutomation，HarbinUniversityofScienceandTechnology，Harbin150030，China；2．印aceControlandInertialTechno

2、logyResearchCenter，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China)Abstract：Hemisphericalresonatorgyro(HRG)hasawideapplicationprospectinfieldsofsatellite，submarineetc，whichhasthefeaturesofhighprecisionreliability，longlifespan，smallvolume，light-weight，high-precisionandbe-ingminiaturized．Freq

3、uencysplittingandinherentrigidityshaftareveryimportantspecificationforHRG，therefore，itisnecessarytodesignthemeasurementtoidentifythat．Accordingtotheoperationalprincipleofthegyroscope，theradialvibrationequationofresonatorisestablishedwhilethefrequencysplittingandinherentrigidityshaftaretake

4、nintoaccount，bystudyingtheexpressionofthemainwaveandauxiliarywave，theexactexpressionofvibra—tiondisplacementisgiven，themeasurementandidentificationmethodoffrequencysplittingandinherentrigidityshaftusingtwogroupsofelectrodesanddisplacementsensorswasdesigned，andtheoptimalsampletimewasgivento

5、oatlast．Keywords：navigation；hemisphericalresonatorgyro；frequencysplitting；inherentrigidityshaft；actuator；displace-mentsensorEEACC：0630doi：10．39690．issn．1004-1699．2016．O3．006半球谐振陀螺仪频率裂解及固有刚性轴的测试方法李巍，金鑫，任顺清(1．哈尔滨理工大学自动化学院，哈尔滨150030；2．哈尔滨工业大学空间控制与惯性技术研究中心，哈尔滨150001)摘要：半球谐振陀螺仪以其寿命长、可靠性高、体积小、重量

6、轻、精度高而且可微型化的优点将在卫星、潜艇等导航领域有着广泛的应用前景。对半球谐振陀螺仪的而言，频率裂解值与固有刚性轴的位置是其关键的技术指标，因此设计测试方案对其进行精确测试是十分必要的。根据陀螺仪工作原理，从理论角度进行了推导，建立存在频率裂解及与固有刚性轴不重合时谐振子的运动方程，通过研究主驻波及辅助波的表达式，进而得到了振动位移的精确表达式，最后设计了在固定位置安装两组激励电极以及两组位移传感器对频率裂解以及固有刚性轴位置进行测试的测试方案，并给出了最佳的测试时间。关键词：导航；半球谐振陀螺仪；频率裂解；固有刚性轴；电极；位移传感器中图分类号：V249．32文献标识

7、码：A文章编号：1004—1699(2016)03—0338—05半球谐振陀螺是目前精度最高的哥氏振动陀所成功研制出半球谐振陀螺仪样机，十一·五期间螺，与传统陀螺相比，在结构上不存在高速转子和活研制的产品在性能上有了很大改进，在此基础上，动支承，它的稳定性好、噪声低、分辨力高、寿命长、国内半球谐振陀螺仪的研究及应用逐步兴起，对半可靠性高，具有抗核辐射等功能，在卫星，星际航行球谐振陀螺仪的信号检测技术、误差分析、控制技中有着广阔的应用前景，因此受到惯性技术界的极术等进行了广泛研究。大关注。如果陀螺仪振型的方位与固有刚