摘 要 众所周知,惯性导航系统对陀螺仪精度的要求是很高的。陀螺仪漂移是惯性导航系统产生误差的重要的因素。因此,尽量降低陀螺仪的漂移率是进一步提高惯性导航系统精度的重要途径。显然,基于这样的理由对陀螺仪漂移的性质、变化规律做更深入一步的了解和研究是非常必要的。因为这样可以为如何进一步减小陀螺仪的漂移率提供一定的线索,为采取更有针对性的技术措施提供比较明确的方向。本设计是结合某厂陀螺仪测试系统研制,需研究和编写伺服法陀螺测试程序。 设计中的主要内容有:陀螺漂移数学模型的建立;谐波分析法数据处理研究;伺服法测试陀螺原理;编成实现伺服测试的解算程序,显示界面(测试数据,解算结果) 关键词:惯性导航系统;陀螺;漂移 ABSTRACT As all as we know, to the accuracy of gyroscope ,the inertia navigation system requests very strictful. The drift of gyroscope is the important factor which affacts the accuracy of gyroscope.So cutting down the rate of the drift of gyroscope as low as possible is the important methord of improving accuracy of gyroscope. Obviously,with this reason,it’s very important to understand and study the character and regular of the drift of gyroscope. Because doing this can supply a clue for how to reduce the rate of the drift of gyroscope and supply explicit direction for use good measue .The thesis is to combine the manufactory of gyroscope of one factory with study and make down the programming of the test of gyroscope . The thesis contains four partments:the foundion of the matrix of the drift of gyroscope ;the study of the methord of the wave of simple harmonic motion for dealing with the data;the principle of {sifu} to test the gyroscope ;makeing up the progame to bring about text. Key words: the inertia navigation system ; gyroscope ; drift 目 录 第1章 绪论 1 1.1 惯性导航系统概述 1 1.2 陀螺仪测试目的 3 1.3陀螺仪测试分类 3 1.4陀螺仪测试的重要意义 4 1.5 本章小结 5 第2章 陀螺仪的基本原理 6 2.1陀螺仪的基本概念 6 2.2陀螺仪的基本分类 7 2.3陀螺仪的基本性质 9 2.4 本章小结 11 第3章 陀螺仪的漂移 12 3.1 陀螺仪漂移的定义 12 3.2陀螺仪漂移的分类 12 3.3挠性陀螺仪的漂移 14 3.4陀螺仪的精度 14 3.5陀螺仪漂移模型 15 3.6 本章小结 16 第4章 谐波分析法处理数据研究 17 4.1谐波分析法数据处理研究原理 17 4.2本章小结 21 第5章 伺服法测试陀螺原理 22 5.1本章小结 22 5.2伺服法测试陀螺原理 23 5.3单自由度液浮积分陀螺仪的单轴伺服试验 25 5.4本章小结 29 第6章 伺服测试解算程序的软件实现 30 6.1陀螺仪测量漂移数据原理软件介绍 30 6.1.1 VISUAL BASIC简介 30 6.1.2 VB常用语句 33 6.1.3 VB读取数据文件的相关语句 36 6.2陀螺测试试验数据采集 37 6.3伺服测试解算软件介绍 38 6.4伺服测试解算软件运行结果 43 6.5本章小结 44 结 论 45 参考文献 46 致 谢 47 第1章 绪 论 1.1 惯性导航系统概述 “导航”是正确的引导航行体沿着预定的航线在规定的时间内到达目的地。为了完成这个任务,需要随时知道航行体的瞬时地理位置、航行速度、航行体的姿态航向等参数。这些参数,通常称作导航参数。在舰船、飞机、导弹、宇宙飞行器等各种航行体上,导航系统已作为保证航行任务完成所不可缺少的重要装备。 “惯性导航”是利用惯性元件即陀螺和加速度计来实现导航的一种自主式的导航方法。为了判断航行体与其目标的相对位置,惯性导航系统用加速度表精确测量航行体的加速度信息,然后送至数字计算机,依赖于数学积分技术进行计算,得出速度 和位置等导航数据。它与外界不发生任何光、电联系,隐蔽性好,不怕干扰,因此惯性导航技术得到了迅速和广泛的应用。 惯性导航系统通常是由加速度计、稳定平台和计算机组成。它分为平台式惯性导航系统和捷联式惯性导航系统。它们的原理方框图如下所示。作为一个自主的空间基准保持系统,从原理上来讲,它应有以下两个分系统所组成。 (1)表示当地位置地垂线方向的分系统。 用加速度计测量。它是通过测定航行体所在地方的重力方向,在对重力偏差角进行修正,以获取大地参考椭球体上该点的位置。 (2)保持惯性空间基准的分系统。 用陀螺仪测量地球自转方向。它是通过指示地球自转轴的方向,来确定地心惯性坐标系。 |