BR102017024960A2 - Sistema e método para computação de taxa de giro para um giroscópio vibratório de coriolis - Google Patents

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Abstract

sistema e método para computação de taxa de giro para um giroscópio vibratório de coriolis. de acordo com um ou mais aspectos da presente descrição, um método incluindo fornecer uma primeira entrada de tensão para um giroscópio vibratório de coriolis (101) em uma primeira tensão de polarização (p0); fornecer uma segunda entrada de tensão para o giroscópio vibratório de coriolis (101) em uma segunda tensão de po-larização (p0?), a segunda tensão de polarização (p0?) sendo diferente da primeira tensão de polarização (p0); detectar uma diferença em respostas do giroscópio vibratório de coriolis (101) devido a primeira tensão de polarização (p0) e da segunda tensão de polarização (p0?); e determinar uma taxa de giro do giroscópio vibratório de coriolis (101) como uma função da diferença em respostas e de um termo de correção (c).

Description

(54) Título: SISTEMA E MÉTODO PARA COMPUTAÇÃO DE TAXA DE GIRO PARA UM GIROSCÓPIO VIBRATÓRIO DE CORIOLIS (51) Int. Cl.: G01C 19/56; G01C 19/5776 (30) Prioridade Unionista: 19/01/2017 US 15/409,707 (73) Titular(es): THE BOEING COMPANY (72) Inventor(es): SHAUN DETLOFF; JAMES K. GINGRICH (85) Data do Início da Fase Nacional:
22/11/2017 (57) Resumo: SISTEMA E MÉTODO PARA COMPUTAÇÃO DE TAXA DE GIRO PARA UM GIROSCÓPIO VIBRATÓRIO DE CORIOLIS. De acordo com um ou mais aspectos da presente descrição, um método incluindo fornecer uma primeira entrada de tensão para um giroscópio vibratório de Coriolis (101) em uma primeira tensão de polarização (P0); fornecer uma segunda entrada de tensão para o giroscópio vibratório de Coriolis (101) em uma segunda tensão de po-larização (P0?), a segunda tensão de polarização (P0?) sendo diferente da primeira tensão de polarização (P0); detectar uma diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis (101) devido a primeira tensão de polarização (P0) e da segunda tensão de polarização (P0?); e determinar uma taxa de giro do giroscópio vibratório de Coriolis (101) como uma função da diferença em respostas e de um termo de correção (C).
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Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SISTEMA E MÉTODO PARA COMPUTAÇÃO DE TAXA DE GIRO PARA UM GIROSCÓPIO VIBRATÓRIO DE CORIOLIS.
1. Campo [0001] As modalidades exemplares de uma maneira geral referemse à calibração de Giroscópios Vibratórios de Coriolis, e em particular, calibração de Giroscópios Vibratórios de Coriolis com medições duplas de tensão de polarização.
2. Breve Descrição de Desenvolvimentos Relacionados [0002] Giroscópios têm sido usados desde muito tempo em muitas indústrias, incluindo as indústrias aeroespacial, marítima e de defesa para determinar a orientação de um dispositivo ou máquina. Nos últimos anos, giroscópios também encontraram aplicações em produtos eletrônicos de consumidor - notavelmente smartphones e receptores de sistema de posicionamento global. Uma classificação de giroscópios comumente em uso atualmente é a de Giroscópios Vibratórios de Coriolis (também conhecidos como giroscópios ressonantes de Coriolis ou giroscópios de estruturas vibratórias). Giroscópios Vibratórios de Coriolis, de modo diferente ao de suas contrapartes de giroscópios mecânicos giratórios, são de estado sólido e operam ao usar uma estrutura vibratória para determinar uma taxa de rotação do giroscópio. A estrutura vibratória de Giroscópios Vibratórios de Coriolis continua a vibrar no mesmo plano, mesmo que a orientação do Giroscópio Vibratório de Coriolis seja mudada devido a força exercida no suporte de Giroscópio Vibratório de Coriolis pelo efeito Coriolis à medida que a orientação do Giroscópio Vibratório de Coriolis é mudada. Ao medir a força exercida no suporte por causa do efeito Coriolis, a taxa de rotação do Giroscópio Vibratório de Coriolis pode ser determinada, e por sua vez, a orientação do Giroscópio Vibratório de Coriolis também pode ser determinada.
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2/32 [0003] Entretanto, Giroscópios Vibratórios de Coriolis podem experimentar erros de deriva onde o fator de escala de instrumento tenha sido corrompido e podem não ser mais capazes de fornecer saída consistente. Convencionalmente, Giroscópios Vibratórios de Coriolis experimentando erros de deriva podem ser calibrados ou recalibrados com uma referência externa para corrigir os dados em função da deriva e dos fatores de escala corrompidos. Entretanto, em muitas situações, referências externas não estão disponíveis para recalibração após a implementação do Giroscópio Vibratório de Coriolis. Isto é especialmente verdadeiro, por exemplo, em sistemas de mísseis, espaçonaves ou em outros dispositivos ou máquinas que não podem ser chamados de volta facilmente para recalibração uma vez que implementados. Técnicas de calibração convencionais simplesmente não são suficientes para estas aplicações.
[0004] Historicamente, para giroscópios de massas giratórias mecânicos, um método alternativo de calibração chamado de modulação de velocidade de roda era a matéria de experimentos. Modulação de velocidade de roda foi demonstrado de modo bem sucedido para fornecer determinação de azimute na ausência de rotação de case* e forneceu limitação de rampa para minimizar erros de deriva por várias magnitudes. A operação de modulação de velocidade de roda é baseada em torques diferentes sendo aplicados à massa giratória de um giroscópio mecânico, produzidos por mecanismos que não estão relacionados com a magnitude do momento angular de giroscópio. Ao modular a velocidade e o momento da massa giratória de giroscópio, uma polarização pode ser determinada com base na saída do giroscópio que pode ser empregada para determinar a deriva do giroscópio mecânico. Quando duas medições de torque diferentes são resolvidas simultaneamente, uma variação de polarização pode ser determinada como constante. A variação de polarização constante permite valores
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3/32 derivados de campo de entrada de taxa angular.
[0005] Entretanto, apesar do sucesso da modulação de velocidade de roda no laboratório, esta técnica pode não ser prática. A fim de acomodar a modulação da velocidade da massa giratória em giroscópios mecânicos, o método de modulação de velocidade de roda é relativamente lento, porque leva tempo para o torque diferencial aplicado à massa giratória de um giroscópio mecânico resultar na modulação de velocidade de roda desejada. Também podem existir questões com repetitividade ao modular a velocidade da massa giratória do giroscópio mecânico, o que torna modulação de velocidade de roda impraticável para implementação muito difundida.
Sumário [0006] De acordo com um ou mais aspectos da presente descrição, um método incluindo fornecer uma primeira entrada de tensão para um giroscópio vibratório de Coriolis em uma primeira tensão de polarização, fornecer uma segunda entrada de tensão para o giroscópio vibratório de Coriolis em uma segunda tensão de polarização, essa segunda tensão de polarização sendo diferente da primeira tensão de polarização, detectar uma diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis devido a primeira tensão de polarização e da segunda tensão de polarização, e determinar uma taxa de giro do giroscópio vibratório de Coriolis como uma função da diferença em respostas e de um termo de correção.
[0007] De acordo com um ou mais aspectos da presente descrição, um sistema incluindo um giroscópio vibratório de Coriolis, um fornecimento de entrada de tensão configurado para fornecer uma primeira entrada de tensão para o giroscópio vibratório de Coriolis em uma primeira tensão de polarização, e fornecer uma segunda entrada de tensão para o giroscópio vibratório de Coriolis em uma segunda tensão de polarização, a segunda tensão de polarização sendo difePetição 870170089876, de 22/11/2017, pág. 10/133
4/32 rente da primeira tensão de polarização, e um controlador configurado para detectar uma diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis devido a primeira tensão de polarização e da segunda tensão de polarização, e determinar uma taxa de giro do giroscópio vibratório de Coriolis como uma função da diferença em respostas e de um termo de correção.
[0008] De acordo com um ou mais aspectos da presente descrição, um método incluindo determinar fatores de escala para uma primeira entrada de tensão em uma primeira tensão de polarização e para uma segunda entrada de tensão em uma segunda tensão de polarização para um giroscópio vibratório de Coriolis, fornecer a primeira entrada de tensão para o giroscópio vibratório de Coriolis na primeira tensão de polarização e detectar uma primeira resposta do giroscópio vibratório de Coriolis, fornecer a segunda entrada de tensão para o giroscópio vibratório de Coriolis na segunda tensão de polarização e detectar uma segunda resposta do giroscópio vibratório de Coriolis, e usar uma diferença entre a primeira resposta e a segunda resposta, os fatores de escala para a primeira entrada de tensão e para a segunda entrada de tensão, e uma taxa de giro do giroscópio vibratório de Coriolis para determinar um termo de correção representando uma função de uma diferença da polarização de instrumento dependente de tempo na primeira resposta e na segunda resposta.
Breve Descrição dos Desenhos [0009] Tendo assim descrito exemplos da descrição em termos gerais, será feita agora referência para os desenhos anexos, os quais não estão necessariamente desenhados em escala, e em que números de referência iguais designam as partes iguais ou similares por todas as diversas vistas, e em que:
[0010] A figura 1 é um diagrama de blocos de um sistema de Giroscópio Vibratório de Coriolis de acordo com um ou mais aspectos da
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5/32 presente descrição;
[0011] A figura 2 é um fluxograma exemplar para computar uma taxa de giro do Giroscópio Vibratório de Coriolis de acordo com um ou mais aspectos da presente descrição;
[0012] A figura 3 é um fluxograma exemplar para computar um termo de correção do Giroscópio Vibratório de Coriolis de acordo com um ou mais aspectos da presente descrição; e [0013] A figura 4 é uma ilustração esquemática de um veículo aeroespacial de acordo com um ou mais aspectos da presente descrição. Descrição Detalhada [0014] Na descrição a seguir, inúmeros detalhes específicos são expostos para fornecer um entendimento completo dos conceitos descritos, os quais podem ser praticados sem todos ou alguns desses particulares. Em outras instâncias, detalhes de dispositivos e/ou processos conhecidos foram omitidos para evitar obscurecer desnecessariamente a descrição. Embora alguns conceitos sejam descritos em combinação com exemplos específicos, será entendido que estes exemplos não são pretendidos para serem limitantes.
[0015] Referência neste documento para um exemplo ou um aspecto significa que um ou mais recursos, estruturas ou características descritos em conexão com o exemplo ou aspecto estão incluídos em pelo menos uma implementação. A frase um exemplo ou um aspecto em vários lugares no relatório descritivo pode estar se referindo ou não ao mesmo exemplo ou aspecto.
[0016] A não ser que indicado de outro modo, os termos primeiro, segundo, terceiro, etc. são usados neste documento meramente como rótulos, e não são pretendidos para impor exigências ordinais, posicionais ou hierárquicas nos itens aos quais estes termos se referem. Além disso, referência para, por exemplo, um segundo item não exige ou impossibilita a existência de, por exemplo, um primeiro ou
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6/32 item numerado menor, e/ou, por exemplo, um terceiro ou item numerado maior.
[0017] Referindo-se à figura 1, um sistema de Giroscópio Vibratório de Coriolis (CVG) 100 está ilustrado. Aspectos da presente descrição fornecem um sistema para determinar uma taxa de rotação para um Giroscópio Vibratório de Coriolis, onde o(s) fator(s) de escala para o CVG tenha(m) se tornado corrompido(s) ou onde deriva giroscópica tenha ocorrido, o qual aborda as deficiências de métodos de calibração de giroscópio convencionais notados anteriormente. Em um aspecto, o sistema CVG 100 inclui um Giroscópio Vibratório de Coriolis 101 acoplado a um suporte CVG 105, um fornecimento de entrada de tensão 102, um detector de tensão 103 e um controlador 104. Em um aspecto, o CVG 101 é um giroscópio ressonador hemisférico. Entretanto, em outros aspectos, o CVG 101 pode incluir giroscópios de forquilhas de sintonização, giroscópios vibratórios cilíndricos, giroscópios microeletromecânicos (MEM), giroscópios piezoelétricos, ou qualquer Giroscópio Vibratório de Coriolis adequado ou giroscópio de estado sólido que opere conforme o princípio do efeito Coriolis.
[0018] Em um aspecto, o fornecimento de entrada de tensão 102 é conectado ao CVG 101 e é configurado para fornecer uma primeira tensão para o CVG 101 em uma primeira tensão de polarização P0 e para fornecer uma segunda entrada de tensão para o CVG 101 em uma segunda tensão de polarização P0', onde a segunda tensão de polarização P0' é diferente da primeira tensão de polarização P0. Em um aspecto, cada uma de a primeira tensão de polarização P0 e a segunda tensão de polarização P0' fornecida pelo fornecimento de entrada de tensão 102 está associada com um respectivo fator de escala predeterminado diferente S0, S0' do CVG 101. Em um aspecto, por exemplo, P0' = P0/S0'.
[0019] Em um aspecto, o CVG 101 é configurado para produzir
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7/32 uma primeira resposta V0 (na forma de uma saída de tensão) em resposta à primeira tensão de polarização P0 e uma segunda resposta V0' (na forma de uma saída de tensão diferente) em resposta à segunda tensão de polarização P0'. Em um aspecto, cada uma de a primeira resposta V0 e a segunda resposta V0' produzida pelo CVG 101 é detectada pelo detector de tensão 103, o qual está em comunicação com o controlador 104. Em um aspecto, o detector de tensão 103 é um sensor autônomo. Entretanto, em outros aspectos, o detector de tensão 103 é uma parte do controlador 104 (tal como mostrado pelas linhas tracejadas na figura 1). Em um aspecto, o controlador 104 (em combinação com o detector de tensão 103) é configurado para detectar e determinar uma diferença entre as primeira e segunda respostas V0, V0' do CVG 101 devido a primeira tensão de polarização P0 e da segunda tensão de polarização P0' respectivamente. Em um aspecto, a diferença entre as primeira e segunda respostas V0, V0' do CVG 101 devido as primeira e segunda tensões de polarização P0, P0', tal como determinada pelo controlador 104 (e pelo detector de tensão 103), é representada como uma mudança na saída de tensão do CVG 101 da primeira resposta V0 na primeira tensão de polarização P0 para a segunda resposta V0' na segunda tensão de polarização P0'. Esta mudança na saída de tensão do CVG 101 fornece um primeiro fator de escala S0 correspondendo à primeira resposta V0 e um segundo fator de escala S0' correspondendo à segunda resposta V0' para uma entrada de tensão comum para o CVG 101. Em um aspecto, a diferença entre as primeira e segunda respostas V0, V0' do CVG 101 para a primeira tensão de polarização P0 e a segunda tensão de polarização P0' é constante.
[0020] Em um aspecto, o controlador 104 também é configurado para determinar uma taxa de giro Ω do CVG 101 como uma função da diferença entre as primeira e segunda respostas V0, V0' assim como de
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8/32 um termo de correção C. A taxa de giro Ω do CVG 101 é uma taxa de rotação do CVG 101 e é independente dos fatores de escala S0, S0' do CVG 101 na primeira tensão de polarização P0 e na segunda tensão de polarização P0'. O termo de correção C é um valor constante predeterminado baseado nas primeira e segunda respostas V0 e V0' e na taxa de entrada inicial do CVG 101 na primeira tensão de polarização P0 e na segunda tensão de polarização P0'.
[0021] Em um aspecto, durante a operação do CVG 101, uma polarização do CVG 101 (por exemplo, uma taxa de giro diferente de zero Ω quando uma taxa inercial de entrada é zero) e os primeiro e segundo fatores de escala S0, S0' podem derivar por causa de diversos fatores, incluindo uso estendido do CVG 101, mudanças de temperatura ou ambientais ou outros fatores. Em um aspecto, o controlador 104 é configurado para determinar a taxa de giro Ω e o termo de correção C do CVG 101 independentemente da deriva transmitida nos primeiro e segundo fatores de escala S0, S0' e na polarização do CVG 101. Em um aspecto, o controlador 104 é configurado para determinar a taxa de giro e o termo de correção C por meio de um modelo a ser derivado a seguir.
[0022] Em um aspecto, considerar o modelo 1431-2004 do padrão IEEE para o fator de escala de laço fechado para Giroscópios Vibratórios de Coriolis, representado como:
EQ1: SV = [ω + D][1 + 10-6 £k]-1 [0023] Onde S é um fator de escala (por exemplo, os fatores de escala S0 e S0’) para uma saída de tensão, V é a saída de tensão (por exemplo, as primeira e segunda respostas V0, V0') em volts, D é a taxa de deriva (°/h), £k é o erro de fator de escala (ppm) e ω é a entrada inercial (°/h).
[0024] Em um aspecto, a EQ1 pode ser generalizada como:
EQ2: V = Ω + D/
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9/32 [0025] Onde Df representa a polarização de instrumento do CVG 101, por exemplo, em uma saída de tensão predeterminada V em resposta, por exemplo, a uma tensão de polarização predeterminada P. Em um aspecto, a EQ2 é análoga ao modelo para giroscópios mecânicos:
EQ3: T = Η * Ω + Df [0026] onde T representa torque.
[0027] Em um aspecto, quando as primeira e segunda tensões de polarização Po, Po’ são aplicadas ao CVG 101, as primeira e segunda respostas resultantes Vo, Vo’ do CVG 101 para as primeira e segunda tensões de polarização Po, Po’ podem ser representadas pelas duas equações diferentes EQ4 e EQ5 que são baseadas na EQ2, descritas anteriormente.
EQ4: Vo = Ω + Df EQ5: Vo’ = Ω + Df [0028] Onde Df representa a polarização de instrumento do CVG 101 na primeira resposta Vo em resposta à primeira tensão de polarização Po e D/ representa a polarização de instrumento na segunda resposta Vo’ em resposta à segunda tensão de polarização Po’ e onde o termo de correção C pode ser definido como:
EQ6: Df - Df = C [0029] O termo de correção C, tal como indicado na EQ6, é uma constante que é calibrada no campo ou na fábrica. Quando a EQ4 e a EQ5 são resolvidas conjuntamente para a taxa de giro Ω, dada a EQ6, as equações EQ7 e EQ8 são derivadas, o que capacita o controlador 104 para determinar a taxa de giro Ω para o CVG 101:
EQ7: Ω = (Vo-Vo’- C)/2 [0030] Onde (Vo - Vo’ - C) é dividido por 2 para meia mudança de fator de escala.
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10/32 [0031] A forma mais geral da EQ7 pode ser expressada como a EQ8:
(Fo -C-C)
EQ8: Ω =
J___]_ [0032] onde a mudança em fator de escala é uma constante e onde So é o primeiro fator de escala e So’ é o segundo fator de escala, Vo é a primeira resposta na primeira tensão de polarização Po, Vo’ é a segunda resposta na segunda tensão de polarização Po’, e C é o termo de correção. Em um aspecto, a diferença entre as primeira e segunda respostas Vo, Vo’ do CVG 101 para a primeira tensão de polarização e para a segunda tensão de polarização Po, Po’ é constante. Em um aspecto, ao aplicar a EQ8 dadas as primeira e segunda respostas Vo, Vo’ do CVG 101 para as primeira e segunda tensões de polarização Po, Po’ e dados os primeiro e segundo fatores de escala So, So’, o controlador 104 pode determinar a taxa de giro Ω do CVG 101 independentemente de calibração do primeiro fator de escala So e da calibração do segundo fator de escala So’ onde a polarização de instrumento dependente de tempo do CVG 101 induziu o primeiro fator de escala So e o segundo fator de escala So’ para derivarem igualmente.
[0033] Em um aspecto, o caso seguinte é fornecido somente para propósitos de exemplificação para mostrar que a taxa de giro Ω pode ser obtida independentemente da calibração do primeiro fator de escala So e da calibração do segundo fator de escala So’ e da polarização de instrumento dependente de tempo do CVG 101. Todos os números e figuras apresentados a seguir são somente para propósitos de exemplificação.
[0034] Assumindo que existe uma primeira e uma segunda tensão de polarização Po e Po’ dada uma taxa de giro de entrada Ω, onde Po = —, Po’= —, e a primeira e a segunda tensão de polarização Po e Po’
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11/32 respectivamente têm um primeiro fator de escala So de, por exemplo, 1 e um segundo fator de escala So’ de, por exemplo, 0,4—^—, onde radfs radfs a taxa de giro de entrada Ω, por exemplo, é de 160— (que é a saída de taxa de pulsos prevista ou taxa de giro de saída Ω’ do CVG 101), Po, por exemplo, é 160/1 e Po’, por exemplo, é 160/0,4. Como tal, Po*So=16O e Po’*So’=16O. Se a primeira tensão de polarização Po e a segunda tensão de polarização Po’ forem multiplicadas pelos seus respectivos fatores de escala So, So’, a taxa de giro prevista Ω é de 160 rad — para ambos.
P0*S0 = (160/1 )*1 = 160 P0’*S0’ = (160/0,4)*0,4 = 160 [0035] Se as polarizações de instrumento dependentes de tempo Bo e Bo’ forem introduzidas no cálculo, então as saídas de tensões medidas M2 correspondendo à primeira resposta Vo e à segunda resposta Vo’ respectivamente não serão mais iguais a 160.
[0036] Dada uma primeira polarização de instrumento exemplar Bo= 5 rad rad — e uma segunda polarizaçao de instrumento exemplar Bo’ = 3 —:
Mi = (Po+Bo)*So = 165 M2=(Po’+Bo’)*So’ = 161,2 [0037] Conhecendo a EQ4 e a EQ5 e dada a EQ6, mostrada acima, as primeira e segunda respostas de tensão Vo e Vo’ podem ser representadas como:
Vo=Po+Bo=165 Vo’ = Po’+Bo’ = 403 [0038] Ao aplicar as primeira e segunda respostas de tensão Vo, Vo’ à EQ6, o termo de correção C pode ser derivado.
C = Bo-Bo’= 2 [0039] Ao aplicar os valores exemplares das primeira e segunda
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12/32 respostas de tensão Vo, Vo’ e os fatores de escala So, So’ e o termo de correção, a taxa de giro de saída Ω’ pode ser determinada pelo controlador 104:
o,_(E0-E0'-C)
50 So
Ou:
_ (165-403-2) _ 16Q rad 11 s .4 [0040] Assim, a taxa de giro de saída Ω’ é igual à taxa de giro de entrada Ω, e pode ser determinada a partir da EQ8 independentemente da calibração do primeiro fator de escala So, da calibração do segundo fator de escala So’ e da polarização de instrumento dependente de tempo (por exemplo, Bo, Bo’) do CVG 101.
[0041] Em um outro aspecto, um outro exemplo é fornecido a seguir para propósitos de exemplificação. Todos os números e figuras apresentados a seguir são somente para propósitos de exemplificação.
[0042] Assumindo que existe uma primeira e uma segunda tensão de polarização Po e Po’ dada uma taxa de giro de entrada Ω de 100 —, onde Po = —, Po’= —, e a primeira e a segunda tensão de polarizaSn ção Po e Po’ respectivamente têm um primeiro fator de escala So de, por exemplo, 1,5 e um segundo fator de escala So’ de, por exempio, 3 Po, por exemplo, é 100/1,5 (ou cerca de 66,667) e Po’, por exemplo, é 100/3 (ou cerca de 33,333). Se a primeira tensão de polarização Po e a segunda tensão de polarização Po’ forem multiplicadas pelos seus respectivos fatores de escala So, So’, tal como descrito anteriormente, a taxa de giro prevista Ω é de 100 — para ambos.
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13/32 [0043] Quando uma primeira e uma segunda polarização de instrumento exemplares são fornecidas, tais como uma polarização Bo de 0,9 — para a primeira tensão de polarizaçao Po e uma polarizaçao Bo’ para a segunda tensão de polarização Po’ são introduzidas, pode-se calcular as primeira e segunda respostas de tensão Vo e Vo’ como:
Vo= Po+Bo = 66,667+ 0,9 = 67,567 Vo’ = Po’+Bo’ = 33,333+1,1 = 34,433 [0044] Ao aplicar as primeira e segunda respostas de tensão Vo, Vo’ à EQ6, o termo de correção C pode ser derivado.
C = B0-B0’= 0,9-1,1 =-0,2 [0045] Ao aplicar os valores exemplares das primeira e segunda respostas de tensão Vo, Vo’, os fatores de escala So, So’ e o termo de correção, uma taxa de giro de saída Ω’ pode ser determinada pelo controlador 104:
(Po-Po'-C) 1 s0 So
Ou:
(67,567 - 34,433 + 0,2) raà
Ω' = --;-;-- = 100'i _ 1 s
1,5 3 [0046] De novo, a taxa de giro de saída Ω’ é igual à taxa de giro de entrada Ω, e pode ser determinada por meio da EQ8 independentemente da calibração do primeiro fator de escala So, da calibração do segundo fator de escala So’ e da polarização de instrumento dependente de tempo (por exemplo, Bo, Bo’) do CVG 101.
[0047] Referindo-se agora à figura 2, um método para determinar a taxa de giro Ω está mostrado. No bloco 201, a primeira entrada de tensão é aplicada ao CVG 101 na primeira tensão de polarização pelo fornecimento de entrada de tensão 102. No bloco 202, a segunda entrada de tensão é aplicada ao CVG 101 na segunda tensão de polariPetição 870170089876, de 22/11/2017, pág. 20/133
14/32 zação pelo fornecimento de entrada de tensão 102. Tal como observado anteriormente, as primeira e segunda entradas de tensões são diferentes uma da outra.
[0048] No bloco 203, o controlador 104 (e o detector de tensão 103) é configurado para detectar uma diferença entre as primeira e segunda respostas V0, V0' do CVG 101 para a primeira tensão de polarização P0 e para a segunda tensão de polarização P0'. Em um aspecto, a diferença nas respostas do CVG 101 é representada como uma mudança na saída de tensão do CVG 101 de uma primeira saída de tensão (por exemplo, a primeira resposta V0) na primeira tensão de polarização P0 para uma segunda saída de tensão (por exemplo, a segunda resposta V0') na segunda tensão de polarização P0', o que fornece um primeiro fator de escala S0 correspondendo à primeira resposta V0 e um segundo fator de escala S0' correspondendo à segunda resposta V0' para uma entrada de tensão comum para o CVG 101. Em um aspecto, a diferença nas respostas do CVG 101 para a primeira tensão de polarização e para a segunda tensão de polarização é constante. No bloco 204, o controlador é configurado para determinar a taxa de giro Ω do CVG 101 como uma função da diferença entre as primeira e segunda respostas V0, V0' e do termo de correção C usando a EQ1 fornecida acima. Em um aspecto, a primeira resposta V0 pelo CVG 101 em resposta à primeira tensão de polarização P0 e a segunda resposta V0' em resposta à segunda tensão de polarização P0' e o termo de correção C representam uma soma da polarização de instrumento dependente de tempo em resposta à primeira resposta V0 e à segunda resposta V0'. Adicionalmente, em um aspecto, a taxa de giro Ω é determinada independentemente dos fatores de escala do CVG 101. Em um aspecto, o controlador 104 determina adicionalmente a taxa de giro do CVG 101 como uma função da diferença entre as primeira e segunda respostas V0, V0' e do termo de correção C, indepenPetição 870170089876, de 22/11/2017, pág. 21/133
15/32 dente de calibração do primeiro fator de escala So e da calibração do segundo fator de escala S0', onde a polarização de instrumento dependente de tempo induz o primeiro fator de escala S0 e o segundo fator de escala S0' para derivarem igualmente.
[0049] Referindo-se agora à figura 3, um método para determinar o termo de correção C está ilustrado. No bloco 301, o controlador 104 determina os fatores de escala S0, S0' para uma primeira entrada de tensão em uma primeira tensão de polarização P0 e uma segunda entrada de tensão em uma segunda tensão de polarização P0' para um CVG 101. Em um aspecto, isto é conhecido para o controlador 104 ou é pré-computado. No bloco 302, o fornecimento de entrada de tensão
102 fornece a primeira entrada de tensão para o CVG 101 na primeira tensão de polarização P0. O controlador 104 e o detector de tensão
103 detectam a primeira resposta V0 do CVG 101 em resposta à primeira entrada de tensão.
[0050] No bloco 303, o fornecimento de entrada de tensão 102 fornece a segunda entrada de tensão para o CVG 101 na segunda tensão de polarização P0'. O controlador 104 e o detector de tensão 103 detectam a segunda resposta V0' do CVG 101 em resposta à segunda entrada de tensão. No bloco 304, o controlador usa uma diferença entre a primeira resposta V0 e a segunda resposta V0', os fatores de escala S0, S0' calculados para a primeira entrada de tensão e para a segunda entrada de tensão e a taxa de giro Ω do CVG 101 para determinar o termo de correção C representando a função de uma diferença de uma polarização de instrumento dependente de tempo na primeira resposta e na segunda resposta. Um modelo para computar o termo de correção C pode ser derivado tal como se segue. Em um aspecto, o controlador 104 determina o termo de correção C com base na EQ1 determinada acima. A EQ1 pode ser reescrita como a EQ8, a qual expressa o termo de correção C como:
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EQ8: C = (Fo -10) - (1+¼ [0051] A taxa de giro Ω é determinada pelo controlador 104 independente da calibração do primeiro fator de escala S0 e da calibração do segundo fator de escala So’, onde a polarização de instrumento dependente de tempo induz o primeiro fator de escala S0 e o segundo fator de escala S0' para derivarem igualmente. Por causa de a taxa de giro Ω ser independente da calibração do primeiro fator de escala e do segundo fator de escala S0, S0', a deriva do CVG 101 pode ser determinada independentemente do primeiro fator de escala corrompido e do segundo fator de escala corrompido.
[0052] Tal como mostrado nas figuras 1 e 4, em um aspecto, o sistema CVG 100 é incorporado a um veículo 10 (descrito com mais detalhes a seguir) para guiar o veículo 10 ao longo de uma trajetória ou caminho predeterminado de deslocamento. Em um aspecto, o sistema CVG 100 é parte de um sistema de navegação 15 do veículo 10. Aqui, o veículo 10 está configurado para usar o sistema de navegação 15 e o sistema CVG 100 para dirigir o veículo 10 a partir de uma primeira localização para uma segunda localização. Embora o veículo 10 esteja representado como um veículo aeroespacial para propósitos de exemplificação, em outros aspectos o veículo 10 também pode ser um veículo marítimo, um veículo automotivo, um veículo anfíbio ou qualquer outro veículo adequado. Também em outros aspectos, o veículo 10 também pode incluir veículos eletrônicos de consumidor tais como quadricópteros controlados remotamente ou veículos autônomos ou semiautônomos tais como veículos de autoacionamento e autoequilíbrio. Em um aspecto, o sistema de navegação 15 pode ser giroscópico, mas em outros aspectos o sistema de navegação 15 inclui o sistema CVG 100 como um componente de um sistema de navegação maior (por exemplo, sistemas de navegação de sistema de posicionamento global). Em um aspecto, o veículo 10, tal como mostrado na fiPetição 870170089876, de 22/11/2017, pág. 23/133
17/32 gura 4, também inclui um controlador de veículo aeroespacial 401, um sistema de propulsão 402, as superfícies de controle 403 e um fornecimento de energia 404 que fornece energia, por exemplo, para o fornecimento de entrada de tensão 102 do sistema CVG 100. Em um aspecto, o controlador 104 é parte de um controlador para o sistema de navegação 15 ou uma parte do controlador de veículo aeroespacial
401 para o veículo 10. Também em outros aspectos, o controlador 104 está em comunicação com o controlador para o sistema de navegação 15 ou com o controlador de veículo aeroespacial 401 para o veículo
10. Em um aspecto, o sistema de navegação 15 e o sistema CVG 100 estão em comunicação com o controlador de veículo aeroespacial 401, o qual, por sua vez, está em comunicação com o sistema de propulsão
402 e com as superfícies de controle 403. Em um aspecto, o controlador de veículo aeroespacial 401 é configurado para usar realimentação proveniente do sistema de navegação 15 e do sistema CVG 100 para controlar a operação do sistema de propulsão 402 e das superfícies de controle 403 a fim de controlar a trajetória do veículo 10 em voo. Em outros aspectos, o controlador de veículo aeroespacial 401 também é configurado para fornecer realimentação proveniente das superfícies de controle 403 e do sistema de propulsão 402 para o sistema de navegação 15 e para o sistema CVG 100 durante voo para permitir correção ou ajustes no curso. Também em outros aspectos, o sistema de navegação 15 e o sistema CVG 100 descritos neste documento são uma parte do controlador de veículo aeroespacial 401 (tal como mostrado em linhas tracejadas) e estão em comunicação direta com o sistema de propulsão 402 e/ou com as superfícies de controle 403. Também em outros aspectos, o sistema de navegação 15 e o sistema CVG 100 estão em comunicação direta com o sistema de propulsão e/ou com as superfícies de controle 403. Qualquer número de outros sistemas pode ser incluído. Os princípios da invenção podem ser aplicados
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18/32 para outras indústrias, incluindo, por exemplo, eletrônica pessoal (receptores de sistema de posicionamento global ou smartphones).
[0053] De acordo com um ou mais aspectos da presente descrição os seguintes são fornecidos:
[0054] A1. Um método compreendendo:
[0055] fornecer uma primeira entrada de tensão para um giroscópio vibratório de Coriolis em uma primeira tensão de polarização;
[0056] fornecer uma segunda entrada de tensão para o giroscópio vibratório de Coriolis em uma segunda tensão de polarização, a segunda tensão de polarização sendo diferente da primeira tensão de polarização;
[0057] detectar uma diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis para a primeira tensão de polarização e para a segunda tensão de polarização; e [0058] determinar uma taxa de giro do giroscópio vibratório de Coriolis como uma função da diferença em respostas e de um termo de correção.
[0059] A2. O método da reivindicação A1, em que o giroscópio vibratório de Coriolis produz uma primeira resposta em resposta à primeira tensão de polarização e uma segunda resposta em resposta à segunda tensão de polarização e o termo de correção representa uma soma da polarização de instrumento dependente de tempo na primeira resposta e na segunda resposta.
[0060] A3. O método da reivindicação A1, em que a taxa de giro do giroscópio vibratório de Coriolis é determinada independente de um fator de escala do giroscópio vibratório de Coriolis.
[0061] A4. O método da reivindicação A1, em que o termo de correção é um valor constante predeterminado baseado em uma saída de tensão inicial e em taxa de entrada inicial do giroscópio vibratório de Coriolis na primeira tensão de polarização e na segunda tensão de poPetição 870170089876, de 22/11/2017, pág. 25/133
19/32 larização.
[0062] A5. O método da reivindicação A1, em que uma mudança em saída de tensão do giroscópio vibratório de Coriolis de uma primeira resposta na primeira tensão de polarização para uma segunda resposta na segunda tensão de polarização fornece um primeiro fator de escala correspondendo à primeira resposta e um segundo fator de escala correspondendo à segunda resposta para uma entrada de tensão comum para o giroscópio vibratório de Coriolis.
[0063] A6. O método da reivindicação A5, em que a taxa de giro (Ω) é determinada pela equação (V - Vo- C) -j_
S So [0064] onde S0 é o primeiro fator de escala e S0' é o segundo fator de escala com (1/S0)-(1/S0') sendo a diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis para a primeira tensão de polarização e para a segunda tensão de polarização, V0 é a primeira resposta na primeira tensão de polarização, V0' é a segunda resposta na segunda tensão de polarização e C é o termo de correção.
[0065] A7. O método da reivindicação A6, em que a diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis para a primeira tensão de polarização e para a segunda tensão de polarização é constante. [0066] A8. O método da reivindicação A5, compreendendo adicionalmente continuar a determinar a taxa de giro do giroscópio vibratório de Coriolis, como a função da diferença em respostas e do termo de correção, independente de calibração do primeiro fator de escala e de calibração do segundo fator de escala onde a polarização de instrumento dependente de tempo induz o primeiro fator de escala e o segundo fator de escala para derivarem igualmente.
[0067] A9. O método da reivindicação A1, compreendendo adicionalmente navegar um veículo a partir de uma primeira localização para
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20/32 uma segunda localização com o giroscópio vibratório de Coriolis.
[0068] B1. Um sistema de navegação compreendendo:
[0069] um giroscópio vibratório de Coriolis;
[0070] um fornecimento de entrada de tensão configurado para [0071] fornecer uma primeira entrada de tensão para o giroscópio vibratório de Coriolis em uma primeira tensão de polarização, e [0072] fornecer uma segunda entrada de tensão para o giroscópio vibratório de Coriolis em uma segunda tensão de polarização, a segunda tensão de polarização sendo diferente da primeira tensão de polarização; e [0073] um controlador configurado para detectar uma diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis para a primeira tensão de polarização e para a segunda tensão de polarização, e determinar uma taxa de giro do giroscópio vibratório de Coriolis como uma função da diferença em respostas e de um termo de correção.
[0074] B2. O sistema de navegação da reivindicação B1, em que o giroscópio vibratório de Coriolis produz uma primeira resposta em resposta à primeira tensão de polarização e uma segunda resposta em resposta à segunda tensão de polarização e o termo de correção representa uma soma da polarização de instrumento dependente de tempo na primeira resposta e na segunda resposta.
[0075] B3. O sistema de navegação da reivindicação B1, em que o controlador é configurado para determinar a taxa de giro do giroscópio vibratório de Coriolis independente de um fator de escala do giroscópio vibratório de Coriolis.
[0076] B4. O sistema de navegação da reivindicação B1, em que o termo de correção é um valor constante predeterminado baseado em uma saída de tensão inicial e em taxa de entrada inicial do giroscópio vibratório de Coriolis na primeira tensão de polarização e na segunda tensão de polarização.
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21/32 [0077] B5. O sistema de navegação da reivindicação B1, em que uma mudança em saída de tensão do giroscópio vibratório de Coriolis de uma primeira resposta na primeira tensão de polarização para uma segunda resposta na segunda tensão de polarização fornece um primeiro fator de escala correspondendo à primeira resposta e um segundo fator de escala correspondendo à segunda resposta para uma entrada de tensão comum para o giroscópio vibratório de Coriolis. [0078] B6. O sistema de navegação da reivindicação B5, em que a taxa de giro (Ω) é determinada pela equação (V - V0- C) -j_
S S [0079] onde S0 é o primeiro fator de escala e S0' é o segundo fator de escala com (1/S0)-(1/S0') sendo a diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis para a primeira tensão de polarização e para a segunda tensão de polarização, V0 é a primeira resposta na primeira tensão de polarização, V0' é a segunda resposta na segunda tensão de polarização e C é o termo de correção.
[0080] B7. O sistema de navegação da reivindicação B6, em que a diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis para a primeira tensão de polarização e para a segunda tensão de polarização é constante.
[0081] B8. O sistema de navegação da reivindicação B5, em que o controlador é configurado para continuar a determinar a taxa de giro do giroscópio vibratório de Coriolis, como a função da diferença em respostas e do termo de correção, independente de calibração do primeiro fator de escala e de calibração do segundo fator de escala onde a polarização de instrumento dependente de tempo induz o primeiro fator de escala e o segundo fator de escala para derivarem igualmente.
[0082] B9. A navegação da reivindicação B1, em que o controlador
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22/32 é configurado para navegar um veículo a partir de uma primeira localização para uma segunda localização com o giroscópio vibratório de Coriolis.
[0083] C1. Um veículo compreendendo:
[0084] um sistema de navegação incluindo [0085] um giroscópio vibratório de Coriolis;
[0086] um fornecimento de entrada de tensão configurado para [0087] fornecer uma primeira entrada de tensão para o giroscópio vibratório de Coriolis em uma primeira tensão de polarização, e [0088] fornecer uma segunda entrada de tensão para o giroscópio vibratório de Coriolis em uma segunda tensão de polarização, a segunda tensão de polarização sendo diferente da primeira tensão de polarização;
[0089] um controlador configurado para detectar uma diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis para a primeira tensão de polarização e para a segunda tensão de polarização, e determinar uma taxa de giro do giroscópio vibratório de Coriolis como uma função da diferença em respostas e de um termo de correção.
[0090] C2. O veículo da reivindicação C1, em que o giroscópio vibratório de Coriolis produz uma primeira resposta em resposta à primeira tensão de polarização e uma segunda resposta em resposta à segunda tensão de polarização e o termo de correção representa uma soma da polarização de instrumento dependente de tempo na primeira resposta e na segunda resposta.
[0091] C3. O veículo da reivindicação C1, em que o controlador é configurado para determinar a taxa de giro do giroscópio vibratório de Coriolis independente de um fator de escala do giroscópio vibratório de Coriolis.
[0092] C4. O veículo da reivindicação C1, em que o termo de correção é um valor constante predeterminado baseado em uma saída de
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23/32 tensão inicial e em taxa de entrada inicial do giroscópio vibratório de Coriolis na primeira tensão de polarização e na segunda tensão de polarização.
[0093] C5. O veículo da reivindicação C1, em que uma mudança em saída de tensão do giroscópio vibratório de Coriolis de uma primeira resposta na primeira tensão de polarização para uma segunda resposta na segunda tensão de polarização fornece um primeiro fator de escala correspondendo à primeira resposta e um segundo fator de escala correspondendo à segunda resposta para uma entrada de tensão comum para o giroscópio vibratório de Coriolis.
[0094] C6. O veículo da reivindicação C5, em que a taxa de giro (Ω) é determinada pela equação (V - Vo- C) -j_
S So [0095] onde S0 é o primeiro fator de escala e S0’ é o segundo fator de escala com (1/S0)-(1/S0') sendo a diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis para a primeira tensão de polarização e para a segunda tensão de polarização, V0 é a primeira resposta na primeira tensão de polarização, V0' é a segunda resposta na segunda tensão de polarização e C é o termo de correção.
[0096] C7. O veículo da reivindicação C6, em que a diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis para a primeira tensão de polarização e para a segunda tensão de polarização é constante. [0097] C8. O veículo da reivindicação C5, em que o controlador é configurado para continuar a determinar a taxa de giro do giroscópio vibratório de Coriolis, como a função da diferença em respostas e do termo de correção, independente de calibração do primeiro fator de escala e de calibração do segundo fator de escala onde a polarização de instrumento dependente de tempo induz o primeiro fator de escala e o segundo fator de escala para derivarem igualmente.
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24/32 [0098] C9. O veículo da reivindicação C1, em que o controlador é configurado para navegar o veículo a partir de uma primeira localização para uma segunda localização com o giroscópio vibratório de Coriolis.
[0099] D1. Um sistema compreendendo:
[00100] um giroscópio vibratório de Coriolis;
[00101] um fornecimento de entrada de tensão configurado para [00102] fornecer uma primeira entrada de tensão para o giroscópio vibratório de Coriolis em uma primeira tensão de polarização, e [00103] fornecer uma segunda entrada de tensão para o giroscópio vibratório de Coriolis em uma segunda tensão de polarização, a segunda tensão de polarização sendo diferente da primeira tensão de polarização; e [00104] um controlador configurado para detectar uma diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis para a primeira tensão de polarização e para a segunda tensão de polarização, e determinar uma taxa de giro do giroscópio vibratório de Coriolis como uma função da diferença em respostas e de um termo de correção.
[00105] D2. O sistema da reivindicação D1, em que o giroscópio vibratório de Coriolis produz uma primeira resposta em resposta à primeira tensão de polarização e uma segunda resposta em resposta à segunda tensão de polarização e o termo de correção representa uma soma da polarização de instrumento dependente de tempo na primeira resposta e na segunda resposta.
[00106] D3. O sistema da reivindicação D1, em que o controlador é configurado para determinar a taxa de giro do giroscópio vibratório de Coriolis independente de um fator de escala do giroscópio vibratório de Coriolis.
[00107] D4. O sistema da reivindicação D1, em que o termo de correção é um valor constante predeterminado baseado em uma saída de
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25/32 tensão inicial e em taxa de entrada inicial do giroscópio vibratório de Coriolis na primeira tensão de polarização e na segunda tensão de polarização.
[00108] D5. O sistema da reivindicação D1, em que uma mudança em saída de tensão do giroscópio vibratório de Coriolis de uma primeira resposta na primeira tensão de polarização para uma segunda resposta na segunda tensão de polarização fornece um primeiro fator de escala correspondendo à primeira resposta e um segundo fator de escala correspondendo à segunda resposta para uma entrada de tensão comum para o giroscópio vibratório de Coriolis.
[00109] D6. O sistema da reivindicação D5, em que a taxa de giro (Ω) é determinada pela equação (V - Vo- C) -j_
S So [00110] onde S0 é o primeiro fator de escala e S0’ é o segundo fator de escala com (1/S0)-(1/S0') sendo a diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis para a primeira tensão de polarização e para a segunda tensão de polarização, V0 é a primeira resposta na primeira tensão de polarização, V0' é a segunda resposta na segunda tensão de polarização e C é o termo de correção.
[00111] D7. O sistema da reivindicação D6, em que a diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis para a primeira tensão de polarização e para a segunda tensão de polarização é constante. [00112] D8. O sistema da reivindicação D5, em que o controlador é configurado para continuar a determinar a taxa de giro do giroscópio vibratório de Coriolis, como a função da diferença em respostas e do termo de correção, independente de calibração do primeiro fator de escala e de calibração do segundo fator de escala onde a polarização de instrumento dependente de tempo induz o primeiro fator de escala e o segundo fator de escala para derivarem igualmente.
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26/32 [00113] D9. O sistema da reivindicação D1, em que o controlador é configurado para navegar um veículo a partir de uma primeira localização para uma segunda localização com o giroscópio vibratório de Coriolis.
[00114] E1. Um método compreendendo:
[00115] determinar fatores de escala para uma primeira entrada de tensão em uma primeira tensão de polarização e para uma segunda entrada de tensão em uma segunda tensão de polarização para um giroscópio vibratório de Coriolis;
[00116] fornecer a primeira entrada de tensão para o giroscópio vibratório de Coriolis na primeira tensão de polarização e detectar uma primeira resposta do giroscópio vibratório de Coriolis;
[00117] fornecer a segunda entrada de tensão para o giroscópio vibratório de Coriolis na segunda tensão de polarização e detectar uma segunda resposta do giroscópio vibratório de Coriolis; e [00118] usar uma diferença entre a primeira resposta e a segunda resposta, os fatores de escala para a primeira entrada de tensão e para a segunda entrada de tensão e uma taxa de giro do giroscópio vibratório de Coriolis para determinar um termo de correção representando uma função de uma diferença da polarização de instrumento dependente de tempo na primeira resposta e na segunda resposta. [00119] E2. Método da reivindicação E5, em que o termo de correção (C) é determinado pela equação o_ (V - v0- c )
X-J_
S So [00120] onde S0 é um primeiro fator de escala correspondendo à primeira resposta e S0’ é um segundo fator de escala correspondendo à segunda resposta com (1/S0)-(1/S0') sendo a diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis para a primeira tensão de polarização e para a segunda tensão de polarização, V0 é a primeira resposta
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27/32 na primeira tensão de polarização, V0' é a segunda resposta na segunda tensão de polarização e C é o termo de correção.
[00121] Adicionalmente, a descrição compreende modalidades de acordo com as seguintes cláusulas:
[00122] Cláusula 1. Um método compreendendo:
[00123] fornecer uma primeira entrada de tensão para um giroscópio vibratório de Coriolis em uma primeira tensão de polarização; [00124] fornecer uma segunda entrada de tensão para o giroscópio vibratório de Coriolis em uma segunda tensão de polarização, a segunda tensão de polarização sendo diferente da primeira tensão de polarização;
[00125] detectar uma diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis para a primeira tensão de polarização e para a segunda tensão de polarização; e [00126] determinar uma taxa de giro do giroscópio vibratório de Coriolis como uma função da diferença em respostas e de um termo de correção.
[00127] Cláusula 2. O método da cláusula 1, em que o giroscópio vibratório de Coriolis produz uma primeira resposta em resposta à primeira tensão de polarização e uma segunda resposta em resposta à segunda tensão de polarização e o termo de correção representa uma soma da polarização de instrumento dependente de tempo na primeira resposta e na segunda resposta.
[00128] Cláusula 3. O método de qualquer uma das cláusulas 1-2, em que a taxa de giro do giroscópio vibratório de Coriolis é determinada independente de um fator de escala do giroscópio vibratório de Coriolis.
[00129] Cláusula 4. O método de qualquer uma das cláusulas 1-3, em que o termo de correção é um valor constante predeterminado baseado em uma saída de tensão inicial e em taxa de entrada inicial do
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28/32 giroscópio vibratório de Coriolis na primeira tensão de polarização e na segunda tensão de polarização.
[00130] Cláusula 5. O método de qualquer uma das cláusulas 1-4, em que uma mudança em saída de tensão do giroscópio vibratório de Coriolis de uma primeira resposta na primeira tensão de polarização para uma segunda resposta na segunda tensão de polarização fornece um primeiro fator de escala correspondendo à primeira resposta e um segundo fator de escala correspondendo à segunda resposta para uma entrada de tensão comum para o giroscópio vibratório de Coriolis. [00131] Cláusula 6. O método da cláusula 5, em que a taxa de giro (Ω) é determinada pela equação (V - Vo- C) -j_
S So [00132] onde S0 é o primeiro fator de escala e S0’ é o segundo fator de escala com (1/S0)-(1/S0') sendo a diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis para a primeira tensão de polarização e para a segunda tensão de polarização, V0 é a primeira resposta na primeira tensão de polarização, V0' é a segunda resposta na segunda tensão de polarização e C é o termo de correção.
[00133] Cláusula 7. O método da cláusula 6, em que a diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis para a primeira tensão de polarização e para a segunda tensão de polarização é constante. [00134] Cláusula 8. O método de qualquer uma das cláusulas 5-6, compreendendo adicionalmente continuar a determinar a taxa de giro do giroscópio vibratório de Coriolis, como a função da diferença em respostas e do termo de correção, independente de calibração do primeiro fator de escala e de calibração do segundo fator de escala onde a polarização de instrumento dependente de tempo induz o primeiro fator de escala e o segundo fator de escala para derivarem igualmente.
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29/32 [00135] Cláusula 9. O método de qualquer uma das cláusulas 1-8, compreendendo adicionalmente navegar um veículo a partir de uma primeira localização para uma segunda localização com o giroscópio vibratório de Coriolis.
[00136] Cláusula 10. Um sistema compreendendo:
[00137] um giroscópio vibratório de Coriolis;
[00138] um fornecimento de entrada de tensão configurado para [00139] fornecer uma primeira entrada de tensão para o giroscópio vibratório de Coriolis em uma primeira tensão de polarização, e [00140] fornecer uma segunda entrada de tensão para o giroscópio vibratório de Coriolis em uma segunda tensão de polarização, a segunda tensão de polarização sendo diferente da primeira tensão de polarização; e [00141] um controlador configurado para detectar uma diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis para a primeira tensão de polarização e para a segunda tensão de polarização, e determinar uma taxa de giro do giroscópio vibratório de Coriolis como uma função da diferença em respostas e de um termo de correção.
[00142] Cláusula 11. O sistema da cláusula 10, em que o giroscópio vibratório de Coriolis produz uma primeira resposta em resposta à primeira tensão de polarização e uma segunda resposta em resposta à segunda tensão de polarização e o termo de correção representa uma soma da polarização de instrumento dependente de tempo na primeira resposta e na segunda resposta.
[00143] Cláusula 12. O sistema de qualquer uma das cláusulas 1011, em que o controlador é configurado para determinar a taxa de giro do giroscópio vibratório de Coriolis independente de um fator de escala do giroscópio vibratório de Coriolis.
[00144] Cláusula 13. O sistema de qualquer uma das cláusulas 1012, em que o termo de correção é um valor constante predeterminado
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30/32 baseado em uma saída de tensão inicial e em taxa de entrada inicial do giroscópio vibratório de Coriolis na primeira tensão de polarização e na segunda tensão de polarização.
[00145] Cláusula 14. O sistema de qualquer uma das cláusulas 1013, em que uma mudança em saída de tensão do giroscópio vibratório de Coriolis de uma primeira resposta na primeira tensão de polarização para uma segunda resposta na segunda tensão de polarização fornece um primeiro fator de escala correspondendo à primeira resposta e um segundo fator de escala correspondendo à segunda resposta para uma entrada de tensão comum para o giroscópio vibratório de Coriolis.
[00146] Cláusula 15. O sistema da cláusula 14, em que a taxa de giro (Ω) é determinada pela equação (V - Vo- C) -j_
S So [00147] onde S0 é o primeiro fator de escala e S0' é o segundo fator de escala com (1/S0)-(1/S0') sendo a diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis para a primeira tensão de polarização e para a segunda tensão de polarização, V0 é a primeira resposta na primeira tensão de polarização, V0' é a segunda resposta na segunda tensão de polarização e C é o termo de correção.
[00148] Cláusula 16. O sistema da cláusula 15, em que a diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis para a primeira tensão de polarização e para a segunda tensão de polarização é constante.
[00149] Cláusula 17. O sistema de qualquer uma das cláusulas 1416, em que o controlador é configurado para continuar a determinar a taxa de giro do giroscópio vibratório de Coriolis, como a função da diferença em respostas e do termo de correção, independente de calibração do primeiro fator de escala e de calibração do segundo fator de
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31/32 escala onde a polarização de instrumento dependente de tempo induz o primeiro fator de escala e o segundo fator de escala para derivarem igualmente.
[00150] Cláusula 18. O sistema de qualquer uma das cláusulas 1017, em que o controlador é configurado para navegar um veículo a partir de uma primeira localização para uma segunda localização com o giroscópio vibratório de Coriolis.
[00151] Cláusula 19. Um método compreendendo:
[00152] determinar fatores de escala para uma primeira entrada de tensão em uma primeira tensão de polarização e para uma segunda entrada de tensão em uma segunda tensão de polarização para um giroscópio vibratório de Coriolis;
[00153] fornecer a primeira entrada de tensão para o giroscópio vibratório de Coriolis na primeira tensão de polarização e detectar uma primeira resposta do giroscópio vibratório de Coriolis;
[00154] fornecer a segunda entrada de tensão para o giroscópio vibratório de Coriolis na segunda tensão de polarização e detectar uma segunda resposta do giroscópio vibratório de Coriolis; e [00155] usar uma diferença entre a primeira resposta e a segunda resposta, os fatores de escala para a primeira entrada de tensão e para a segunda entrada de tensão e uma taxa de giro do giroscópio vibratório de Coriolis para determinar um termo de correção representando uma função de uma diferença da polarização de instrumento dependente de tempo na primeira resposta e na segunda resposta. [00156] Cláusula 20. O método de cláusula 19, em que o termo de correção (C) é determinado pela equação o_ (V - v0- c )
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S So [00157] onde S0 é um primeiro fator de escala correspondendo à primeira resposta e S0’ é um segundo fator de escala correspondendo
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32/32 à segunda resposta com (1/S0)-(1/S0’) sendo a diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis para a primeira tensão de polarização e para a segunda tensão de polarização, V0 é a primeira resposta na primeira tensão de polarização, V0’ é a segunda resposta na segunda tensão de polarização e C é o termo de correção.
[00158] Exemplos e aspectos diferentes do sistema e métodos são descritos neste documento que incluem uma variedade de componentes, recursos e funcionalidades. Deve ser entendido que os vários exemplos e aspectos do sistema e métodos descritos neste documento podem incluir qualquer um dos componentes, recursos e funcionalidades de qualquer um dos outros exemplos e aspectos do sistema e métodos descritos neste documento em qualquer combinação, e todas de tais possibilidades são pretendidas para estar dentro do espírito e escopo da presente descrição.
[00159] Muitas modificações e outros exemplos da descrição apresentada neste documento surgirão para os versados na técnica à qual a descrição pertence tendo o benefício dos preceitos apresentados nas descrições anteriores e nos desenhos associados.
[00160] Portanto, é para ser entendido que a descrição não é para ficar limitada às modalidades específicas descritas e que modificações e outras modalidades são pretendidas para estar incluídas no escopo das reivindicações anexas. Além disso, embora as descrições anteriores e os desenhos associados descrevam modalidades de exemplo no contexto de certas combinações ilustrativas de elementos e/ou funções, deve ser percebido que combinações diferentes de elementos e/ou de funções podem ser fornecidas por meio de implementações alternativas sem divergir do escopo das reivindicações anexas.
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Claims (15)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Método, caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer uma primeira entrada de tensão para um giroscópio vibratório de Coriolis (101) em uma primeira tensão de polarização (Pq);
    fornecer uma segunda entrada de tensão para o giroscópio vibratório de Coriolis (1Q1) em uma segunda tensão de polarização (Po’), a segunda tensão de polarização (Po’) sendo diferente da primeira tensão de polarização (Pq);
    detectar uma diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis (1Q1) para a primeira tensão de polarização (Pq) e para a segunda tensão de polarização (Pq’); e determinar uma taxa de giro (Ω) do giroscópio vibratório de Coriolis (1Q1) como uma função da diferença em respostas e de um termo de correção (C).
  2. 2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o giroscópio vibratório de Coriolis (1Q1) produz uma primeira resposta (Vq) em resposta à primeira tensão de polarização (Pq) e uma segunda resposta (Vq’) em resposta à segunda tensão de polarização (Po’) e o termo de correção (C) representa uma soma da polarização de instrumento dependente de tempo na primeira resposta (Vq) e na segunda resposta (Vq’).
  3. 3. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizado pelo fato de que a taxa de giro (Ω) do giroscópio vibratório de Coriolis (1Q1) é determinada independente de um fator de escala do giroscópio vibratório de Coriolis (1Q1).
  4. 4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o termo de correção (C) é um valor constante predeterminado baseado em uma saída de tensão inicial e em taxa de entrada inicial do giroscópio vibratório de Coriolis (1Q1)
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    2/5 na primeira tensão de polarização (Po) e na segunda tensão de polarização (Po’).
  5. 5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que uma mudança em saída de tensão do giroscópio vibratório de Coriolis (101) de uma primeira resposta na primeira tensão de polarização (P0) para uma segunda resposta na segunda tensão de polarização (Po’) fornece um primeiro fator de escala (So) correspondendo à primeira resposta e um segundo fator de escala (So’) correspondendo à segunda resposta para uma entrada de tensão comum para o giroscópio vibratório de Coriolis (101), em que opcionalmente a taxa de giro (Ω) é determinada pela equação (V - Vo- C) -j_
    S So onde So é o primeiro fator de escala (So) e So’ é o segundo fator de escala (So’) com (1/So)-(1/So’) sendo a diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis (1o1) para a primeira tensão de polarização (Po) e para a segunda tensão de polarização (Po’), Vo é a primeira resposta na primeira tensão de polarização (Po), Vo’ é a segunda resposta na segunda tensão de polarização (Po’) e C é o termo de correção (C), e em que opcionalmente a diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis (ioi) para a primeira tensão de polarização (Po) e para a segunda tensão de polarização (Po’) é constante.
  6. 6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente continuar a determinar a taxa de giro (Ω) do giroscópio vibratório de Coriolis (ioi), como a função da diferença em respostas e do termo de correção, independente de calibração do primeiro fator de escala (So) e de calibração do segundo fator de escala (So’) onde a polarização de instrumento dependente de tempo induz o primeiro fator de escala (So) e o segundo fator de escala (So’) para derivarem igualmente.
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  7. 7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente navegar um veículo (10) a partir de uma primeira localização para uma segunda localização com o giroscópio vibratório de Coriolis (101).
  8. 8. Sistema, caracterizado pelo fato de que compreende: um giroscópio vibratório de Coriolis (101);
    um fornecimento de entrada de tensão (102) configurado para fornecer uma primeira entrada de tensão para o giroscópio vibratório de Coriolis (101) em uma primeira tensão de polarização (Po), e fornecer uma segunda entrada de tensão para o giroscópio vibratório de Coriolis (101) em uma segunda tensão de polarização (Po), a segunda tensão de polarização (Po’) sendo diferente da primeira tensão de polarização (Po); e um controlador (104) configurado para detectar uma diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis (101) para a primeira tensão de polarização (Po) e para a segunda tensão de polarização (Po’), e determinar uma taxa de giro (Ω) do giroscópio vibratório de Coriolis (101) como uma função da diferença em respostas e de um termo de correção (C).
  9. 9. Sistema (100) de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o giroscópio vibratório de Coriolis (101) produz uma primeira resposta (Vo) em resposta à primeira tensão de polarização (Po) e uma segunda resposta em resposta à segunda tensão de polarização (Po') e o termo de correção (C) representa uma soma da polarização de instrumento dependente de tempo na primeira resposta (Vo) e na segunda resposta (Vo').
  10. 10. Sistema (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 9, caracterizado pelo fato de que o controlador (104) é
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    4/5 configurado para determinar a taxa de giro (Ω) do giroscópio vibratório de Coriolis (101) independente de um fator de escala do giroscópio vibratório de Coriolis (101).
  11. 11. Sistema (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizado pelo fato de que o termo de correção (C) é um valor constante predeterminado baseado em uma saída de tensão inicial e em taxa de entrada inicial do giroscópio vibratório de Coriolis (101) na primeira tensão de polarização (P0) e na segunda tensão de polarização (P0').
  12. 12. Sistema (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de que uma mudança em saída de tensão do giroscópio vibratório de Coriolis (101) de uma primeira resposta na primeira tensão de polarização (P0) para uma segunda resposta na segunda tensão de polarização (P0') fornece um primeiro fator de escala (S0) correspondendo à primeira resposta e um segundo fator de escala (S0') correspondendo à segunda resposta para uma entrada de tensão comum para o giroscópio vibratório de Coriolis (101).
  13. 13. Sistema (100) de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a taxa de giro (Ω) é determinada pela equação (V - Vo- C) -j_
    S So onde S0 é o primeiro fator de escala (S0) e S0' é o segundo fator de escala (S0') com (1/S0)-(1/S0') sendo a diferença em respostas do giroscópio vibratório de Coriolis (101) para a primeira tensão de polarização (P0) e para a segunda tensão de polarização (P0'), V0 é a primeira resposta na primeira tensão de polarização (P0), V0' é a segunda resposta na segunda tensão de polarização (P0') e C é o termo de correção (C), em que opcionalmente a diferença em respostas do
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    5/5 giroscópio vibratório de Coriolis (101) para a primeira tensão de polarização (P0) e para a segunda tensão de polarização (P0') é constante.
  14. 14. Sistema (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 13, caracterizado pelo fato de que o controlador (104) é configurado para continuar a determinar a taxa de giro (Ω) do giroscópio vibratório de Coriolis (101), como a função da diferença em respostas e do termo de correção (C), independente de calibração do primeiro fator de escala (S0) e de calibração do segundo fator de escala (S0') onde a polarização de instrumento dependente de tempo induz o primeiro fator de escala (S0) e o segundo fator de escala (S0') para derivarem igualmente.
  15. 15. Sistema (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 14, caracterizado pelo fato de que o controlador (104) é configurado para navegar um veículo (10) a partir de uma primeira localização para uma segunda localização com o giroscópio vibratório de Coriolis (101).
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