面向商业航天的基于新型固态谐振陀螺的敏感器设计

摘要

为了应对商业航天领域对惯性姿态敏感器低成本、小型化、高可靠和长寿命的需求,设计了一款基于新型全固态谐振陀螺的惯性姿态敏感器.首先介绍了一种新型金属筒状全固态谐振陀螺;然后对该新型全固态谐振陀螺的控制方法开展研究,提出了一种全数字控制技术方案,包含基于Kalman滤波的位置数字解算方法、自适应陀螺起振方法与在线自测试方法;之后,以研究的全数字控制方法为基础设计了基于新型固态谐振陀螺的惯性姿态敏感器,并对其进行了测试评估.经对实测数据分析可知,实现的惯性姿态敏感器的零偏稳定性指标均优于0.1°/h(1σ)、角度随机游走指标均优于0.005°/√h,可完全满足商业航天对惯性姿态敏感器的成本、体积、可靠性和性能需求.