光纤陀螺自动测试系统的分析.pdfVIP

浙江大学硕士论文 统，机车导航，天线与望远镜平台稳定，深海导航，矿物勘采甚至是地震探测技 术领域。 §1．2光纤陀螺性能评估技术 光纤陀螺的测试工作包括静态、动态、环境等特性的测试。一系列测试 方法不但可以准确的标定陀螺的各种性能参数【5】，而且还可以为提高陀螺性 能提出有效的方案，更重要的一点在于准确地了解陀螺性能之后，还可以有 效地评定整个惯性系统工作的性能和精度。 §1．2．1静态测试 静态测试包括：静态漂移测试、零位偏置测试、死区测试。 静态漂移测试测量陀螺在稳定工作环境中的长期漂移，评价静态漂移的重要 指标为零漂稳定性。零偏稳定性(零漂)：即当角速率为零时，陀螺输出量围绕 其均值的离散程度，以规定时间内输出量的标准方差相应的(标准方差除以标度 因子)等效输入角速率表示，是衡量光纤陀螺性能的一个重要指标。 零位偏置测试是测量陀螺在零角速率输入时的输出值，零偏是评价零位位置 偏移的指标。零偏：是陀螺静止时输出量的平均值相应的等效输入角速率，理想 状态下为地球自转角速度的分量，现实中还有热噪声、残余“非互易性引起的 噪声。 死区测试(小角速度输入测试)：测试光纤陀螺在低角速率输入之下的输入 输出特性。死区测试测试方法为，将陀螺通过安装夹具固定在速率转台上。转台 轴平行与地垂线，陀螺敏感轴(IRA)垂直于转台轴。使用转台的角位置工作方 式，转动转台改变输入的小角速度值。输入角速度为：％2屹肭·cosO,ar·smy。 §1．2．2动态测试 动态测试包括标度因数测试与动态范围测试。 标度因数测试评价指标[61有标度因数、标度因数非线性度、标度因数不对称 性以及标度因数重复性。标度因数：陀螺输出量与输入角速率的比值。它是用某 2 浙江大学硕士论文 一特定直线的斜率表示，该直线是根据整个输入角速率范围内测得的输入输出数 据，用最小二乘法拟合求得。同零偏一样，标度因数的精度直接影响陀螺的精度。 标度因数非线性度：是指在输入角速率范围内，陀螺输出量相对于最小二乘法拟 合直线的最大偏差值与最大输出量之比。标度因数非线性度是一个衡量标度因子 精度的指标。标度因数不对称性：在输入角速率范围内，陀螺以正、反方向输入 角速率的标度因数之差值与其均值之比。标度因数重复性：在相同条件下及规定 时间内，重复测试陀螺标度因数之间的一致性。 动态范围测试：动态范围测试即测试陀螺的最大输入角速率与最小角速率。 最大角速率即为陀螺正、反方向输入角速率的最大值。在此输入角速率范围内， 陀螺标度因数非线性度满足规定的要求。最小输入角速率是指陀螺能敏感的最小 输入角速率。该输入角速率至少等于按标度因数所期望输出值的50％。‘ §1．2．3环境测试 环境敏感测试包括温度测试、振动测试、电源敏感度测试及其它环境测试。 温度测试：测量陀螺对温度、温度变化率和时变温度梯度的敏感度。包括零 偏温度灵敏度、零偏温度速率灵敏度、标度因数温度灵敏度等指标。零偏温度灵 敏度：相对于室温零偏，由温度引起的陀螺零偏相对变化量与温度变化量之比， 一般用最大值表示。零偏温度速率灵敏度：由温度变化速率引起的陀螺零偏变化 量与温度变化速率之比。标度因数温度灵敏度：相对于室温标度因数，由温度引 起的陀螺仪标度因数相对变化量与温度变化量之比，一般用最大值表示。 1振动测试【7】：测试陀螺输出对振动的敏感度。光纤陀螺的全固态结构、无旋 转活动部件的特点决定了它应具有抗冲击、抗振动能力强、可靠性高的优点，但 在实际应用中，冲击、振动引起的光纤环的应力变化、器件尾纤振动以及结构的 共振都将引起陀螺误差，造成振动状态下的动态误差增加。振动测试一般包括扫 频测试和随机振动测试。 电源敏感度测试，测试陀螺输出对电源电压、开关频率等参数的敏感度。其 他环境测试包括陀螺输出对辐射、冲击、电磁等等环境因数的敏感度。 浙江大学硕士论文 第三章光纤陀螺自动测试软件系统的测试平台设计 光纤陀螺自动测试软件系统采用测试平台与测试项目分离的模式，测试平台 采用ERE实现，测试项目采用DLL实现，每个测试项目(也称插件)都是一个 独立的DLL，测试项目可以动态载入测试平台进行测试项目的测试。这样，就 实现了测试平台与测