CN108132357A - 一种外测法评价转台速率指标的方法 - Google Patents

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张晓飞
张新磊
杨硕
唐声权
刘亚辰
周新莲
张俊秀
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China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
Beijing Aerospace Institute for Metrology and Measurement Technology
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China Academy of Launch Vehicle Technology CALT
Beijing Aerospace Institute for Metrology and Measurement Technology
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    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
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    • G01P3/68Devices characterised by the determination of the time taken to traverse a fixed distance using optical means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light

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Abstract

本发明属于角度量计量技术领域,具体涉及一种外测法评价转台速率指标的方法。在转台工作台上安装角度反射镜,架设激光干涉仪和角度干涉镜,进行激光干涉仪、角度干涉镜和角度反射镜这三部分之间的光路调节;使转台工作台按给定的速率指令稳定运转,待转台工作台以规定的角速率稳定运行后,脉冲发生装置向激光干涉仪送周期为T的脉冲信号,激光干涉仪发出激光束,在角度干涉镜处发生反射与入射后分成两路,经过角度反射镜后分别与入射光发生干涉,角度反射角转动时这两束光的光程差发生变化,激光干涉仪把光程差转化成角度;激光干涉仪脉冲的上升沿或下降沿时刻测量转台工作台位置并锁存,连续测量n次。本发明可以克服现有内测法的不足。

Description

一种外测法评价转台速率指标的方法
技术领域
本发明属于角度量计量技术领域,具体涉及一种外测法评价转台速率指标的方法。
背景技术
目前多由转台提供角速率测试环境对陀螺仪进行标定,所以转台角速率指标与陀螺仪性能息息相关。目前我国惯导测试设备的研制主要参考GJB1801-93《惯性技术测试设备主要性能试验方法》和JJF1210-2008《低速转台校准规范》,其中对于转台角速率指标的评定,采用定时测角及定角测时两种方法。无论哪种方法,评定的都是平均角速率的概念,而陀螺仪在实际工作中实时参与控制计算,往往更侧重于短时间内角速率指标的好坏。特别是在低速时,需要采用转台控制系统内测的方法,即通过系统软件定时读取编码器信号,会引入系统的测角误差和软件定时误差,所以按照现有标准标定转台的角速率往往并不能满足实际需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种外测法评价转台速率指标的方法,克服现有内测法的不足。
为达到上述目的,本发明所采取的技术方案为:
一种外测法评价转台速率指标的方法,在转台工作台上安装角度反射镜,架设激光干涉仪和角度干涉镜,进行激光干涉仪、角度干涉镜和角度反射镜这三部分之间的光路调节;使转台工作台按给定的速率指令稳定运转,待转台工作台以规定的角速率稳定运行后,脉冲发生装置向激光干涉仪送周期为T的脉冲信号,激光干涉仪发出激光束,在角度干涉镜处发生反射与入射后分成两路,经过角度反射镜后分别与入射光发生干涉,角度反射角转动时这两束光的光程差发生变化,激光干涉仪把光程差转化成角度;激光干涉仪脉冲的上升沿或下降沿时刻测量转台工作台位置并锁存,连续测量n次。
所述的激光干涉仪每次只进行一个角度范围的测量,在360度范围内选择多个角度位置段进行速率指标的计算。
所述的脉冲发生装置根据转台工作台的精度选择信号发生器或铷钟。
本发明所取得的有益效果为:
本发明在低速小角度时通过激光干涉仪配合触发脉冲的方法进行速率指标的外测,激光干涉仪工作在脉冲触发模式,每次接收到脉冲边沿后对当前角度进行锁存,完成角度的精确测量。触发脉冲由信号发生器等仪器给出,可以实现精确定时的功能。根据测量的角度和间隔时间可以计算出转台的角速率。激光干涉仪在小角度范围内的测角精度较高,配合高精度的定时触发脉冲可以实现精确的角速率测量,解决了转台低速速率只能通过其控制系统进行内测的问题。通过改变定时脉冲的宽度,既可以考核较长时间内的平均速率,也可以考核短时间内的瞬时速率。
附图说明
图1为激光干涉仪外测速率精度原理图;
图中:1、脉冲发生装置;2、定时触发脉冲;3、激光干涉仪;4、角度干涉镜;5、角度反射镜;6、转台工作台。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
如图1所示,本发明所述外测法评价转台速率指标的方法包括如下步骤:采用外测法进行转台速率精度测量时,首先在转台工作台6上安装角度反射镜5,架设激光干涉仪3和角度干涉镜4,进行激光干涉仪3、角度干涉镜4和角度反射镜5这三部分之间的光路调节。工作在速率模式,使转台工作台6按给定的速率指令稳定运转,根据速率ω选定定时间隔T,待转台工作台6以规定的角速率稳定运行后,脉冲发生装置1向激光干涉仪3发送周期为T的脉冲信号2。激光干涉仪3发出激光束,在角度干涉镜4处发生反射与入射后分成两路,经过角度反射镜5后分别与入射光发生干涉,角度反射角5转动时这两束光的光程差发生变化,激光干涉仪3把光程差转化成角度。激光干涉仪3脉冲的上升沿或下降沿时刻测量转台工作台6位置并锁存,连续测量n次,得到θ1…θn。数据处理方法参考GJB1801方法107角速率试验的规定进行。由于激光干涉仪3度范围较小,因此只用来测量低速指标,且每次只进行一个角度范围的测量,在360度范围内选择多个角度位置段进行速率指标的计算。脉冲发生装置1根据被测转台的精度选择信号发生器、铷钟等设备。

Claims (3)

1.一种外测法评价转台速率指标的方法,其特征在于:在转台工作台(6)安装角度反射镜(5),架设激光干涉仪(3)和角度干涉镜(4),进行激光干涉仪(3)、角度干涉镜(4)和角度反射镜(5)这三部分之间的光路调节;使转台工作台(6)按给定的速率指令稳定运转,待转台工作台(6)以规定的角速率稳定运行后,脉冲发生装置(1)向激光干涉仪(3)送周期为T的脉冲信号(2),激光干涉仪(3)发出激光束,在角度干涉镜(4)处发生反射与入射后分成两路,经过角度反射镜(5)后分别与入射光发生干涉,角度反射角(5)转动时这两束光的光程差发生变化,激光干涉仪(3)把光程差转化成角度;激光干涉仪(3)脉冲的上升沿或下降沿时刻测量转台工作台(6)位置并锁存,连续测量n次。
2.根据权利要求1所述的外测法评价转台速率指标的方法,其特征在于:所述的激光干涉仪(3)每次只进行一个角度范围的测量,在360度范围内选择多个角度位置段进行速率指标的计算。
3.根据权利要求1述的外测法评价转台速率指标的方法,其特征在于:所述的脉冲发生装置(1)根据转台工作台(6)的精度选择信号发生器或铷钟。
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