高精度三轴光纤陀螺标定技术研究

"三轴一体光纤陀螺高精度标定方法 (2012年) - 北京航空航天大学学报 - 张小跃, 杨功流, 张春嘉" 本文是自然科学领域的论文，主要探讨了三轴一体光纤陀螺（FOG）的高精度标定方法。在光纤陀螺的使用中，标定是一个至关重要的环节，它直接影响到陀螺仪的测量精度和系统性能。作者针对三轴一体光纤陀螺的特点，定义了一个标定转换模型，该模型旨在解决标定过程中参数相互影响和地球自转速度导致的低精度问题。 首先，论文深入分析了标定过程中存在的问题。零偏（bias）、标度因数（scale factor）和安装误差角（misalignment）是影响光纤陀螺性能的三个关键参数。零偏是指陀螺在无转动时输出的不为零的读数，标度因数则是陀螺输出与真实转动速率之间的比例关系，而安装误差角则反映了陀螺安装在系统中的角度偏差。在实际标定过程中，这些参数往往互相交织，使得精确测量变得困难。 为了提高标定精度，作者提出了一个创新的三项分离测试方法。这种方法通过精心设计的实验，使每个参数可以独立进行测量，从而有效地分离和校正各个因素的影响。具体来说，他们对零偏进行了静态测量，通过长时间稳定运行来减小地球自转的影响；对标度因数进行动态测试，确保在不同旋转速度下的线性响应；而对于安装误差角，则通过特定的安装位置变换来测定。 论文中，这项标定方法被实际应用于某个三轴一体的高精度光纤陀螺捷联系统。经过标定后，陀螺的性能得到了显著提升。通过误差检验测试和系统静、动态测试，证明了经过标定后的陀螺不仅其精度达到了预期，而且整个系统的测试结果也满足了性能要求。这充分验证了所提出的标定方法的正确性和实用性。 这篇论文为三轴一体光纤陀螺的高精度标定提供了理论基础和技术手段，对于提升光纤陀螺在航空、航天以及导航等领域的应用性能具有重要意义。这一方法的实施和验证对于未来光纤陀螺的设计和优化具有重要参考价值。