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光纤陀螺仪测试方法探讨

光纤陀螺仪测i式方法搽讨

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(1，3．北方导航控制技术股份有限公司，2．驻218厂军代室)

摘要：本文阐述了光纤陀螺的测试和标定方法，简要分析了光纤陀螺生产及验收的主要性

能参数。同时研究了在各种允许的试验条件下最优的测试方案与主要性能参数的求法问题。通过

对光纤陀螺测试方法的探讨，总结出了一套新的符合国军标规定的产品测试方法。对光纤陀螺产

品的测试以及验收工作起到了很好的指导和规范作用，目前已用于型号项目的光纤陀螺的研制工

作中。

笑键词：光纤陀螺性能参数环境敏感测试

光纤陀螺已经大量运用于各类产品中。随着于振动陀螺、压电陀螺等新型角速度传感器的测

陀螺的大量运用，陀螺的生产和研发也进行到了试与标定。

一个新的阶段。在陀螺的发展过程中，陀螺各项2光纤陀螺仪主要性能参数

性能的检测成为了各生产厂家必需要做的工作。2．1标度因教

在工程过程中，军用陀螺仪检测过程需要严格的标度因数的定义：陀螺仪输出量与输入量角

按照相关的规定进行。其中国军标GJB2426A-速度的比值。它使用某一特定直线的斜率表示。该

2004(光《纤陀螺仪测试方法成为了对光纤陀螺斜率用陀螺仪测得的输入输出值，用最小二乘法

进行性能检测的指导性文件和重要依据。拟合求得[。

本文的核心思想是：在统计分析中，要求以把陀螺仪安装在速率转台上，使其输入基准

尽量少的测试来获得足够有效的数据资料，从而轴平行于速率转台轴且与当地水平面垂直。要求

得出比较可靠的结论。运用数学方法来研究如何速率转台的转速能按选定的速率点平稳连续变化，

合理抽样试验，控制各个因素在试验中的条件，同到达每个速率点时不出现超调整。

时研究了在各种允许的试验条件下最优的测试方根据产品专用技术条件规定的陀螺仪阈值和

案的存在性与主要性能参数求法问题。输入极限速率按GB／T321-2005优先数和优

1光纤陀螺的性能测试和标定方法先数系规定的R5系列的公比递增并进行适当圆

光纤陀螺仪实际上是一种角速度传感器。输整后选取。允许均匀删除，但输入量程内不能少

入为相对惯性空间的角速度大小，而输出为频率于11点。

差或相位差(对于压电陀螺也可能是电压或电在速率转台保证不出现超调量的情况下，允

流)。本文试图以一般传感器的测试方法并对照许采用均匀间隔变化，在低速率时适当增加的原

GJB2426A-2004给出一种新的测试方法，用以则选取。陀螺仪正常工作后，使速率转台从零速

测试标定光学陀螺的主要性能。该方法同样适用率开始按选定的速率点依次增大到受测陀螺仪的

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2013年7月国防技术基础第4期

正确输入极限速率，再按选定的速率点一次减少

到零，再反向按选定的速率点逐步增大到负输入

(6)

极限速率，再按选定的速率点依次减小到零为一

个循环。

在每个测量点速率稳定后，连续读数采样不标度因数非线性度是指：在输入角速度范围

少于10次(每次采样间隔ls，采样积分时间按产内，光纤陀螺仪输出量相对于最小二乘法拟合直

品技术条件规定)，取其算术平均值作为该测量点线的最大偏差值与输出量之比。

的输出信号值。用拟合直线表示光纤陀螺仪输入输出关系：

设为第，个输入角速度时光纤陀螺仪的输

Ff=K-