资源描述：
《双轴倾角传感器的设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、双轴倾角传感器的设计与实现蒋庆仙1’2,马小辉2,陈晓璧2,王平2（1.西安交通大学机械工程学院，陕沔囲安710049;2.两安测绘研究所，陕两两安710054）摘要：光纤陀螺（FOG）寻北仪足利用FOG在相对地球静止吋感测到的地球自转角速率在光轴上的分呆特性而设计的寻北系统。固定陀螺的基座不水平吋，对寻北精度会产生较大的影响。为丫检测基座平而的姿态角，并对陀螺的输出值进行补偿，研制了高精度的双轴倾角传感器。该倾角传感器采用双轴石英挠性加速度汁作为检测元件，通过采样加速度计在相差180的2个方向上的输出伉，粘确地解筇出
2、基座平而的姿态角，并消除了加速度计偏依的影响。系统简单，容易实现，且达到了较S的测角精度。关键词：光纤陀螺寻北仪；加速度计；倾角传感器；A/D转换中图分类号：U666.12文献标识码：A文章编号：10009787（2009）12008603DesignandrealizationofdualaxisTiltanglesensor1,2222JIANGQingxian,MAXiaohui,CHENXiaobi,WANGHua(1.SchooIofMechanicaIEngineering,Xi!anJiaotongUni
3、versity，Xi!an710049,China;2.Xi!anResearchInstituteofSurveyingandMapping,Xi!an710054,China)Abstract:Fiberopticgyroscope(FOG)northseekerisadeterminingnorthsystemthatutilizesthehorizontalcomponentsoftheearthrotationratesensedbyFOGwhenFOGisatrestrelativetotheearth.T
4、heangIesbewteenthebaseandthehorizontaIplatehavegreateffectontheorientationaccuracy.InordertodetecttheattitudeangIes(roIIangleandpitchangle)ofthecarrieratthesametimeandcompensatetheoutputsoftheFOG,ahighpreciseanglesensorisdeveloped,whichadoptsdoubleaxisquartzflex
5、ibleaccelerometerasdetectingsensor.Bymakinguseoftheoutputsoftheaccelerometerattwodirectionswithaphasedifferenceof180,thetiltangIesbetweenthebaseandthehorizontaIplatecanbeaccuratelycaleulatedandtheconstantoffsetsoftheaccelerometerareeliminated.Thetiltanglesensori
6、seasytompilementandhashighmeasuringaccuracy.Keywords:FOGnorthseeker;acceleromete;rtiltanglesenso;rA/Dconversion0引言寻北仪是战略、战术、战役武器机动发射的理想定M设备，可为导弹、雷达、火炮和车辆等捉供方位基准，A动化、快速和离精度是M发展趋势。随着惯性导航技术的发展，陀螺寻北仪在军市和比用定向屮得到了n渐广泛的应用。光纤陀螺（FOGk足随珩光纤传感技术的发展而发展起来的--种新型角速率传感器。它是一种全阏态结
7、构，具有体积小、呆敏度窈、动态范闱人、耐冲击振动、架成可靠等优点，在航空、航天及军事等领域中有着广泛的应用前景。由于FOG
8、A）部无活动部件，其环境适应性远商于机电陀螺，在满足精度要求的前提下，已被越來越多地应用于寻北仪中［1~31。地球以恒定的自转角速率绕地轴旋转。利用FOG测虽地球ft转角速率的水平分黾可以获得被测点的北向信息，经过解算得到FOG敏感轴轴与真北方昀的夹角。研究农明：安装陀螺的基座平面与水平而存在较大倾角时，寻北精度会受到较大的影响。基庾平面绕萌于陀螺轴的倾角会直接引起一个同样尕级的方位角测尕误差，从
9、而在较人程度上影响寻北精度；基座平而绕陀螺轴的倾角对Zf位角测量的影响相对较小。为/提W寻北精度，必须测呆棊座平面的姿态角，并对陀螺输出位进行补偿［4’51。1倾角测t原理本倾角传感器足为了检测固定FOG的掉庵的姿态角并补偿陀螺的输山值而设计的，因此在结构上与寻北系统趙一个整体，并不是一个独&的部件。FOG寻北仪采用二位置法测置原
