光纤捷联罗经工作原理.doc

光纤捷联罗经工作原理 1地球自转角速度分解 如图1所示，地球自转角速度矢量Ω(≈15o/h)在地理坐标系中的分量为： (1) 图1 地球自转角速度Ω分解 2陀螺主轴视运动 如果对陀螺不加任何控制，则使当地水平面“西升东降”，而使当地水平面自西向东旋转。这样一来，陀螺的视运动为“如果陀螺主轴偏西，主轴向下运动”，“如果陀螺主轴偏东，主轴向上运动”。这就是所谓的“东升西降”现象。 图2罗经的结构示意图 3罗经的无阻尼运动 在老的摆式罗经中，陀螺内框的下方加一重物，使陀螺相对X轴具有摆性，从而使陀螺能够找北，变成罗经。由于摆性，陀螺主轴在偏离水平面时产生进动（图3），进动方向为“主轴抬高，向西进动”，“主轴偏低，向东进动”，即“上西下东”现象。 图3 摆性力矩 由于上述地球自转产生的“东升西降”视运动和摆性力矩产生的“上西下东”进动，合成产生了主轴围绕水平指北点的无阻尼运动（图4）。 图4 陀螺主轴的无阻尼运动 4捷联罗经系统 捷联罗经系统通过构造数学平台代替平台罗经系统的真实平台，因此可以将平台系统的罗经对准方法移植到捷联系统中，也就是说将平台罗经对准中用于控制平台运动的信号流使用数学方法实现。数学平台构造原理如图所示。 图 捷联罗经系统数学平台构造 图1中为计算的捷联矩阵，、分别为陀螺和加速度计的测量值，为的反对称阵，为地球自转角速率在计算导航系下的投影的反对称阵，其中为数学平台修正角速率在计算导航系下投影的反对称阵。为经过计算捷联矩阵变换后的输出。捷联罗经工作原理如图所示。 图(a) 捷联罗经东向通道水平对准原理图 图(b) 捷联罗经系统方位对准原理图