静电陀螺仪

摘要： 静电陀螺仪正常工作时,高真空度的维持是其重要的静态条件.本文从热阴极离子泵的工作原理出发,通过测量离子流的大小,来监测静电陀螺仪内部的真空度;提出了一种基于STM32的测量系统,包括两级放大调理电路、高精度ADC和STM32单片机,并就其nA级电流测量的软硬件电路设计作出了详细说明.

摘要： 在低纬度地区,静电陀螺监控器48 h标定阶段易出现上陀螺高度角低于限定值,导致标定重置的问题.为了避免标定重置问题的出现,根据转子自转轴空间指向的变化特点,利用上陀螺的测角数据、惯导航向和位置数据,综合船舶运动、地球自转、壳体旋转的影响,推导出了预测上陀螺高度角的计算方法,并提出了适时调整载体所处纬度的规避方案.根据计算结果绘制了转子自转轴空间运动轨迹,实现了标定重置时间点的预测,预测误差小于3 min.该方法只需要很少的原始测量数据,预测精度高,提出的规避方案可操作性强,具有一定的推广应用价值.

摘要： 静电陀螺监控器的陀螺控制信号是监视和判断该设备是否成功启动的关键因素.目前该设备启动相关的陀螺控制信号均为模拟信号,以手动操作和人工判断为主,存在较大的误差,影响设备启动的可靠性.针对上述情况,基于虚拟仪器技术,设计了一套数字化的陀螺控制信号的自动检测系统.该系统信号判断精确,自动化程度高,改进了以往模拟信号检测存在的不足,提高了静电陀螺监控器启动相关陀螺控制信号的准确性,确保了设备启动的可靠性和成功率.%The gyro control signals of electrostatic support gyro monitor (ESGM) are key elements of monitoring and judging whether the device is ready to work normally. These analog signals produce more error while these are tested by manual operation and judged by operator, so the reliability of starting ESGM is indeterminate at the moment. Based on virtual instruments technology, a set of automatic digital test system of gyro control signals is designed in the paper. The system has accurate judgement and high-level automation, and conquers the shortcoming of analog signals. It ensures the reliability and success rate of starting ESGM, improves accuracy of relative gyro control signals in the course of the device start.

摘要： 文章通过分析航天测量船静电陀螺仪转速变化原因,依据李沙育原理推导出陀螺仪转速变化时李沙育图形频率测量的修正公式并工程应用.实验结果表明:该方法具有较高的可信度,能够解决陀螺仪转速变化时频率测量准确度低的技术难题,极大提高测量精度,具有一定的工程应用价值.%The essay analyses the reason of ESG's changing rotational speed in TT&C -Ship,conducts frequency measurement's modification expression when ESC's rotational speed is changing baaed on the theory of Lisajous.The trial results indicates that the technique has high reliability.it can resolve the difficulty of low precision of frequency measurement when ESG's rotational speed is changing and acquire dates meeting high efficiency, therefore4t has some actual application value.

摘要： 用解析法描述了转子的非球形.介绍了静电陀螺仪空心球转子的结构,并利用有限元分析软件根据工作环境的不同对转子进行了静态变形、动态变形和综合变形的仿真分析,得出了球转子的变形规律及变形量.对转子的结构参数进行了优化,得出了球形转子加工所需的压力值.

摘要： In high-precision inertia! System composing of electrostatic suspended gyro (ESG), the disturbing torque acting on the rotor of ESG and the errors of gimbal servo systems are the main reasons that cause the drift of the ESG Case rotation can automatically compensate the most disturbing torque acting on the rotor related to the gyro case, but it can not remove the effect coming from the errors of gimbal servo systems. This paper offers a method to auto-compensate the errors of gimbal servo systems, that is, by properly offsetting the photo electric sensor from the axis of the case rotation, the coning motion of the gyro case rotation axis circulating the axis of the rotor is generated. The method does not require any additional mechanical devices, and the experiments prove the practicability and effectiveness of the method.%由静电陀螺仪构成的高精度惯性系统中,作用在转子上的干扰力矩和陀螺仪框架随动系统误差是使陀螺仪产生漂移的主要原因.用壳体旋转的方式可以自动补偿那些与壳体有关的作用在转子上的干扰力矩,而不能消除陀螺框架随动系统误差对转子的影响.为此,提出一种自动补偿框架随动系统误差的方法:将光电传感器相对壳体旋转轴调偏一定角度,把壳体旋转轴绕转子轴的锥运动添加到其旋转中.该方法不需要任何附加的机械设备,试验证明了该方法可行、有效.

摘要： 通过分析静电陀螺仪四环空间稳定平台各轴坐标系的运动关系,利用Euler动力学方程、载体和坐标系的运动关联,从理论上分析平台的稳定性.结果表明,四环空间稳定平台受外框轴电动机力矩的限制,工作纬度不应超过70°.

摘要： 研究ESG及ESGM的工作原理及误差模型,对影响其精度的因素进行分析,并与传统组合INS的性能进行比较,详细阐述在新一代航天测量船导航系统中的ESGM技术.结合航天测量船执行试验任务的一般规律,从提高船姿船住的测量及对飞行器测控定轨精度需求出发,对ESGM在航天测量船上的使用方式与前景进行了分析.

摘要： 静电陀螺仪(ESG)的结构特点决定了它必须采用非接触式传感器进行H轴位置的检测,信号检测是ESG的关键技术之一,信号读出系统的分辨率、稳定性、极轴位置精度是其重要指标.本文对ESG质量不平衡调制、光电信号读取等几种信号读取方案的原理、应用技术、性能等进行分析和研究.研究结果对相应的研究工作具有参考价值。

摘要： 一种振动陀螺仪输出检测方法、振动陀螺仪单元、以及振动陀螺仪电路，用来以高灵敏度检测旋转角速度，包含：差分放大器电路(4)，用来输出根据振动陀螺仪(31)的两个检测部件的输出信号之间差异(Vgl-Vgr)的信号(Vda)；同步检测电路(5)，用来对差分放大器电路(4)的输出信号(Vda)进行同步检测；以及移相电路(3)，用来向同步检测电路(5)提供信号作为用于同步检测的时序信号(Vck)，该时序信号(Vck)相对于提供到振动陀螺仪(31)的驱动信号(Vsa)(相加电路(1)的输出信号)进行了移相；其中根据对于差分放大器电路(4)的输出信号(Vda)的检测灵敏度(S)的相位差特性，设置驱动信号(Vsa)与时序信号(Vck)之间的相位差(θps)，该相位差特性已在通过驱动振动陀螺仪(31)而施加旋转角速度的状态下获得。

摘要： 本发明提供了一种环形陀螺仪的静电调整方法及静电调整系统，该方法包括：计算失调参数λ；计算表征谐振环非理想程度的非理想参数f和g；确定需要调整的两组调整电极的调整电压的大小；以及将得到的调整电压分别施加到对应组的调整电极上，重复前面的步骤，直至两个模态的频率差满足调整要求。通过该方法，可快速精确地确定调整电极上的调整电压，利用该调整电压对谐振环产生的弹性力弥补由于工艺误差造成的谐振环的不理想性。根据本发明的静电调整系统具有同样的技术效果。

摘要： 一种微机电系统领域的挠性静电补偿式静电加矩流体微陀螺仪，包括：转子、定子、挠性梁，转子由基体和注有金属流体的环形腔体构成，环形腔体中的金属流体在旋转驱动线圈所施加的旋转磁场的作用下旋转，产生角动量；转子与定子通过挠性梁连接为一体，挠性梁会随着转子和定子相对位置的偏移而发生相应的变形；定子包括第二基体、旋转驱动线圈、检测电极、反馈加矩静电电极与挠性补偿静电电极。本发明使用金属流体的高速转动使转子产生角动量，没有刚性结构之间的相对转动，通过挠性补偿静电电极和转子之间由静电感应所产生的静电力力矩消除挠性梁变形带来的干扰力矩的影响，并使用反馈加矩静电电极对转子进行反馈控制。

摘要： 一种振动陀螺仪输出检测方法、振动陀螺仪单元、以及振动陀螺仪电路，用来以高灵敏度检测旋转角速度，包含：差分放大器电路(4)，用来输出根据振动陀螺仪(31)的两个检测部件的输出信号之间差异(Vgl－Vgr)的信号(Vda)；同步检测电路(5)，用来对差分放大器电路(4)的输出信号(Vda)进行同步检测；以及移相电路(3)，用来向同步检测电路(5)提供信号作为用于同步检测的时序信号(Vck)，该时序信号(Vck)相对于提供到振动陀螺仪(31)的驱动信号(Vsa)(相加电路(1)的输出信号)进行了移相；其中根据对于差分放大器电路(4)的输出信号(Vda)的检测灵敏度(S)的相位差特性，设置驱动信号(Vsa)与时序信号(Vck)之间的相位差(θps)，该相位差特性已在通过驱动振动陀螺仪(31)而施加旋转角速度的状态下获得。

摘要： 本发明提供了一种环形陀螺仪的静电调整方法及静电调整系统，该方法包括：计算失调参数λ；计算表征谐振环非理想程度的非理想参数f和g；确定需要调整的两组调整电极的调整电压的大小；以及将得到的调整电压分别施加到对应组的调整电极上，重复前面的步骤，直至两个模态的频率差满足调整要求。通过该方法，可快速精确地确定调整电极上的调整电压，利用该调整电压对谐振环产生的弹性力弥补由于工艺误差造成的谐振环的不理想性。根据本发明的静电调整系统具有同样的技术效果。

摘要： 一种微机电系统领域的挠性静电补偿式静电加矩流体微陀螺仪，包括：转子、定子、挠性梁，转子由基体和注有金属流体的环形腔体构成，环形腔体中的金属流体在旋转驱动线圈所施加的旋转磁场的作用下旋转，产生角动量；转子与定子通过挠性梁连接为一体，挠性梁会随着转子和定子相对位置的偏移而发生相应的变形；定子包括第二基体、旋转驱动线圈、检测电极、反馈加矩静电电极与挠性补偿静电电极。本发明使用金属流体的高速转动使转子产生角动量，没有刚性结构之间的相对转动，通过挠性补偿静电电极和转子之间由静电感应所产生的静电力力矩消除挠性梁变形带来的干扰力矩的影响，并使用反馈加矩静电电极对转子进行反馈控制。

摘要： 为了提供一种用于制造蒸汽室（10）的方法，特别是用于核磁共振陀螺仪的蒸汽室（10）的方法（100），所述蒸汽室（10）是低成本的，适合于大批量生产并且是可扩展的，所述方法（100）包括以下步骤:‑提供第一晶片（11），‑将第二晶片（13）布置在所述第一晶片（11）上，‑在所述第二晶片（13）上布置间隔件（27），‑将第三柔性晶片（23）布置在所述间隔件（21）上，‑用气体（33）填充所述空腔（19），‑将所述第三晶片（23）压紧到所述第二晶片（13）上，使得所述间隙（25）至少在所述空腔（19）的区域中闭合，‑将所述第三晶片（23）与所述第二晶片（13）连接。

摘要： 本发明涉及一种用于SERF原子自旋陀螺仪的激光偏振稳定装置，其分光棱镜的透射光为输出光路，分光棱镜的反射光为监测光路；监测光路输出至偏振分光棱镜，偏振分光棱镜将输入的监测光路分成两路监测光，该两路监测光的分光比由监测光路的偏振方向决定；第一光电探测器、第二光电探测器接收所述两路监测光，并将光功率转化为电信号输出至控制线路，控制线路处理电信号，并通过测得的分光比变化输出控制信号至高精度电动可调节1/2波片，高精度电动可调节1/2波片接收输出光路并接收控制线路的控制信号，通过调节主轴角度调节输出光路的偏振方向。本发明布局合理，工艺实施方便，实现对激光器输出激光偏振方向的准确监测和调节，适用于SERF陀螺仪等系统。

摘要： 本发明提供了一种计算陀螺仪姿态角的方法、装置以及陀螺仪。一种计算陀螺仪姿态角的方法，包括：将重力加速度归一化，把加速度计的三维向量转化为单位向量；提取重力分量；根据重力分量与加速度计的单位向量的差值，叉乘计算得到姿态误差值；姿态误差值累积，计算得到姿态误差积分值；根据姿态误差积分值，叉积姿态误差值做P I修正陀螺零偏，抵消陀螺仪读数中的偏移量；计算得到四元数，并将四元数归一化；根据四元数计算得到姿态角。本发明经过算法直接可以提取出提供了偏航角、横滚角、俯仰角的角度，并且保证了静态角度零漂接近于0，动态下零点漂移在1度/小时，提升了计算效率。

摘要： 本发明涉及一种用于借助于NMR陀螺仪来查明旋转的定向变化的方法以及一种NMR陀螺仪。本发明使用以下措施：在至少用气态的第一元素和具有非零的核自旋的气态的第二元素来填充的蒸汽室（104）中确定所述第二元素的沿着第二方向（2）的核自旋分量和所述第二元素的沿着第三方向（3）的核自旋分量。在此，所述第二方向（2）和所述第三方向（3）彼此不同。此外，前述两个方向垂直于与静磁场的方向及所述第二元素的核自旋的极化方向相对应的第一方向（1）。此外，所述第二方向（2）相应于所加载的交变磁场的方向，所述交变磁场的频率相应于所述第二元素的核自旋的、围绕着静磁场的拉莫尔旋进的拉莫尔频率。由此，而后能够查明具有与所述第一方向（1）平行的旋转轴线的旋转的定向变化、具有与所述第二方向（2）平行的旋转轴线的旋转的定向变化以及具有与所述第三方向（3）平行的旋转轴线的旋转的定向变化。