RU2670245C1 - Method of reading and control oscillations of wave solid-state gyroscope - Google Patents
Method of reading and control oscillations of wave solid-state gyroscope Download PDFInfo
- Publication number
- RU2670245C1 RU2670245C1 RU2018104078A RU2018104078A RU2670245C1 RU 2670245 C1 RU2670245 C1 RU 2670245C1 RU 2018104078 A RU2018104078 A RU 2018104078A RU 2018104078 A RU2018104078 A RU 2018104078A RU 2670245 C1 RU2670245 C1 RU 2670245C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrodes
- control
- resonator
- oscillations
- vtg
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
- G01C19/5607—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces using vibrating tuning forks
- G01C19/5614—Signal processing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области точного приборостроения и может быть использовано при создании твердотельных волновых гироскопов и систем ориентации и навигации на их основе.The invention relates to the field of precision instrumentation and can be used to create solid-state wave gyroscopes and orientation and navigation systems based on them.
Известен способ считывания и управления волнового твердотельного гироскопа (ВТГ), заключающийся в том, что генерируют оптические излучения, направляют их на резонатор, имеющий светоотражающую поверхность, отражаясь от которой оптические излучения попадают на фоточувствительные приемники. Определяют параметры одной или более стоячих волн посредством выполнения действий над сигналами фоточувствительных приемников и подают управляющие сигналы. При этом генерируют когерентные оптические излучения в четном числе волоконно-оптических интерферометрах Фабри-Перо, все выходящие оптические излучения располагают равномерно по окружности, симметричной оси резонатора, и направляют по радиусам резонатора, многократно отражают между поверхностями, преобразуют в интерферометрах периодические временные распределения освещенности в периодические электрические сигналы, по которым определяют параметры одной или более стоячих волн (RU 2009 144 432 [1]). Недостатком известного способа является то, что при реализации способ используется большое четное число электродов съема и управления, которое приводит к наличию в выходном сигнале интегрирующего гироскопа дополнительной четвертой гармоники погрешностей колебаний резонатора. Эта составляющая сигнала приводит к дополнительному систематическому дрейфу ВТГ, компенсация которого практически невозможна с помощью существующей системы электродов съема сигналов и силовых электродов управления. Кроме того способ реализуется с помощью достаточно сложной системы съема информации.A known method of reading and controlling a wave solid-state gyroscope (VTG), which consists in the fact that they generate optical radiation, direct them to a resonator having a reflective surface, reflecting from which optical radiation falls on photosensitive receivers. The parameters of one or more standing waves are determined by performing actions on the signals of the photosensitive receivers and supply control signals. In this case, coherent optical radiation is generated in an even number of Fabry-Perot fiber-optic interferometers, all outgoing optical radiation is arranged uniformly around a circle symmetrical to the axis of the resonator, and they are directed along the radius of the resonator, repeatedly reflected between surfaces, periodic periodic light distributions are converted into interferometers into periodic electrical signals that determine the parameters of one or more standing waves (RU 2009 144 432 [1]). The disadvantage of this method is that when implementing the method, a large even number of pick-up and control electrodes is used, which leads to the presence of an additional fourth harmonic of resonator oscillation errors in the output signal of the integrating gyroscope. This component of the signal leads to an additional systematic drift of the VTG, the compensation of which is almost impossible with the help of the existing system of signal pickup electrodes and power control electrodes. In addition, the method is implemented using a fairly sophisticated information retrieval system.
Известен способ считывания и управления твердотельного волнового гироскопа, включающий считывание сигналов колебаний резонатора и подачу управляющих сигналов при реализации которого частично решается проблема подавления квадратурных колебаний (RU 2185601 [2]). Для реализации способа генерируют оптические излучения источниками оптического излучения, направляют их на резонатор, имеющий светоотражающую поверхность, отражаясь от которой, оптические излучения попадают на фоточувствительные приемники, и определяют параметры одной или более стоячих волн посредством выполнения операций обработки сигналов фоточувствительных приемников, включающих, например, усиление и преобразование сигналов.A known method of reading and controlling a solid-state wave gyroscope, including reading the oscillation signals of the resonator and supplying control signals during the implementation of which partially solves the problem of suppressing quadrature oscillations (RU 2185601 [2]). To implement the method, optical radiation is generated by optical radiation sources, directed to a resonator having a reflective surface, reflected from which, the optical radiation is incident on photosensitive receivers, and the parameters of one or more standing waves are determined by performing signal processing operations of photosensitive receivers, including, for example, amplification and signal conversion.
При включении гироскопа происходит возбуждение колебаний резонатора на одной из собственных мод стоячих волн электродом управления, подключенным к схеме возбуждения электронного блока управления. При колебаниях резонатора изменяется величина оптического потока источников оптического излучения, отраженного от торцевой поверхности или от внутренней поверхности и попадающего на фоточувствительные приемники. При нахождении стоячей волны между фоточувствительными приемниками изменение величины оптического потока для второй собственной моды стоячей волны по соответствующим осям пропорционально удвоенному косинусу и синусу угла положения пучности стоячей волны. Изменение оптического потока вызывает изменение величины, например, светового тока для фотодиодов и, соответственно, изменение амплитуды напряжений на выходе устройства преобразования сигналов фоточувствительных приемников.When the gyroscope is turned on, resonator oscillations are excited on one of the eigenmodes of standing waves by a control electrode connected to the excitation circuit of the electronic control unit. When the resonator oscillates, the magnitude of the optical flux of the optical radiation sources changes, reflected from the end surface or from the inner surface and incident on the photosensitive receivers. When a standing wave is found between photosensitive receivers, a change in the optical flux for the second eigenmode of the standing wave along the corresponding axes is proportional to the doubled cosine and sine of the angle of the antinode position of the standing wave. A change in the optical flux causes a change in the magnitude, for example, of the light current for the photodiodes and, accordingly, a change in the amplitude of the voltages at the output of the signal conversion device of the photosensitive receivers.
Недостатками являются использование определенного четного числа электродов съема и управления, которое приводит к наличию в выходном сигнале интегрирующего гироскопа дополнительной четвертой гармоники погрешностей колебаний резонатора, которая приводит к дополнительному систематическому дрейфу ВТГ, компенсация которого весьма затруднительна с помощью существующей четной системы электродов съема сигналов и силовых электродов управления.The disadvantages are the use of a certain even number of pick-up and control electrodes, which leads to the presence of an additional fourth harmonic of resonator oscillation errors in the output of the integrating gyroscope, which leads to an additional systematic drift of the VTG, the compensation of which is very difficult using the existing even system of pick-up electrodes of signals and power electrodes management.
Такое четное число электродов создает вышеназванные причины возникновения дополнительных колебаний резонатора ВТГ на четвертой гармонике, которая не может быть минимизирована или полностью скомпенсирована в существующих конструкциях гироскопа и при существующих алгоритмах съема информации и управления функционированием всего прибора и, в конечном итоге, вызывает не-компенсируемый инструментальный дрейф классического волнового гироскопа. Кроме того, способ реализуется с помощью достаточно сложной системы съема информации.Such an even number of electrodes creates the above-mentioned reasons for the appearance of additional oscillations of the VTG resonator at the fourth harmonic, which cannot be minimized or completely compensated in existing gyroscope designs and with existing algorithms for acquiring information and controlling the operation of the entire device and, ultimately, causes an un-compensated instrumental drift of a classical wave gyroscope. In addition, the method is implemented using a fairly complex system of information retrieval.
Наиболее близким к заявляемому по своей технической сущности является способ считывания и управления твердотельного волнового гироскопа известный из RU 2194249[3]. Способ включает генерацию задающих напряжений, подачу задающих напряжений на электроды корпуса и резонатора и определение параметров одной или более стоячих волн. Также генерируют набор сигналов управления и опорного напряжения, причем сигналы управления включают составляющие напряжения высокой частоты для питания емкостных преобразователей перемещений, образованных электродом резонатора и электродами корпуса, и напряжения управления для стабилизации амплитуды колебаний резонатора и подавления квадратурных колебаний. Подают сигналы управления на электроды корпуса, а опорное напряжение - на электрод резонатора, выполняют операции над сигналами с емкостных преобразователей перемещений для выделения сигналов колебаний резонатора. Причем операции включают в себя дифференциальное суммирование сигналов с емкостных преобразователей перемещений, расположенных по первой основной оси колебаний резонатора, умножение полученного сигнала на временную функцию прямоугольных импульсов A0(t) и заданную функцию времени F0(t), за которым следует фильтрация нижних частот, и дифференциальное суммирование сигналов с емкостных преобразователей перемещений, расположенных по второй основной оси колебаний резонатора, умножение полученного сигнала на временную функцию прямоугольных импульсов A0(t) и заданную функцию времени F0(t), за которым следует фильтрация нижних частот.Closest to the claimed in its technical essence is a method of reading and controlling a solid-state wave gyroscope known from RU 2194249 [3]. The method includes generating reference voltages, supplying reference voltages to the electrodes of the housing and resonator, and determining the parameters of one or more standing waves. A set of control signals and a reference voltage is also generated, the control signals including high-frequency voltage components for powering the capacitive displacement transducers formed by the resonator electrode and the body electrodes, and the control voltage to stabilize the resonator oscillation amplitude and suppress quadrature oscillations. They send control signals to the electrodes of the housing, and the reference voltage to the resonator electrode, perform operations on signals from capacitive displacement transducers to isolate resonator vibration signals. Moreover, the operations include differential summation of signals from capacitive displacement transducers located along the first main axis of the resonator oscillations, multiplying the received signal by the time function of rectangular pulses A0 (t) and a given time function F0 (t), followed by low-pass filtering, and differential summation of signals from capacitive displacement transducers located along the second main axis of resonator oscillations, multiplying the received signal by the time function of rectangular pulses A0 (t) and a given time function F0 (t), followed by low-pass filtering.
Недостатками являются использование определенного четного числа электродов съема и управления, которое приводит к наличию в выходном сигнале интегрирующего гироскопа дополнительной четвертой гармоники погрешностей колебаний резонатора, которая приводит к дополнительному систематическому дрейфу ВТГ, компенсация которого весьма затруднительна с помощью существующей четной системы электродов съема сигналов и силовых электродов управления.The disadvantages are the use of a certain even number of pickup and control electrodes, which leads to the presence of an additional fourth harmonic of resonator oscillation errors in the output of the integrating gyroscope, which leads to an additional systematic drift of the VTG, the compensation of which is very difficult using the existing even system of pickup electrodes of signals and power electrodes management.
Такое четное число электродов создает вышеназванные причины возникновения дополнительных колебаний резонатора ВТГ на четвертой гармонике, которая не может быть минимизирована или полностью скомпенсирована в существующих конструкциях гироскопа и при существующих алгоритмах съема информации и управления функционированием всего прибора и, в конечном итоге, вызывает некомпенсируемый инструментальный дрейф классического волнового гироскопа.Such an even number of electrodes creates the above reasons for the appearance of additional oscillations of the VTG resonator at the fourth harmonic, which cannot be minimized or completely compensated in existing gyroscope designs and with existing algorithms for retrieving information and controlling the operation of the entire device and, ultimately, causes an uncompensated instrumental drift of the classical wave gyroscope.
Заявляемый способ направлен на повышения точности интегрирующего гироскопа и уменьшение дрейфа прецизионного прибора.The inventive method is aimed at improving the accuracy of the integrating gyroscope and reducing the drift of a precision instrument.
Указанный результат достигается тем, что способ считывания и управления колебаниями волнового твердотельного гироскопа (ВТГ) включает генерацию задающих напряжений, подачу задающих напряжений на электроды блока возбуждения, съема и управления (ВСУ) и на полусферу резонатора, регистрацию выходных сигналов с электродов съема информации и их математическую обработку с определением параметров одной или более стоячих волн. При этом внутри резонатора устанавливают блок возбуждения, управления и съема с установленными равномерно по окружности нечетным и простым числом n электродов съема информации и m электродов управления, при этом на управляющие электроды подают напряжение, сформированное для каждого отдельного электрода в соответствии со следующими соотношениямиThis result is achieved by the fact that the method of reading and controlling the oscillations of a wave solid-state gyroscope (VTG) includes generating reference voltages, supplying reference voltages to the electrodes of the excitation, pickup and control unit (APU) and the hemisphere of the resonator, recording output signals from information pickup electrodes and their mathematical processing with the determination of the parameters of one or more standing waves. At the same time, an excitation, control and pickup unit is installed inside the resonator with an odd and simple number n of information pickup electrodes and m control electrodes installed uniformly around the circumference, while the voltage generated for each individual electrode is applied to the control electrodes in accordance with the following relations
(i=1,…,m)(i = 1, ..., m)
где Vi - сигналы напряжений, подаваемые на m - управляющих электродов блока ВСУ, В;where V i - voltage signals supplied to m - control electrodes of the APU unit, V;
V0 - опорное напряжение, подаваемое на полусферу резонатора ВТГ, В;V 0 - reference voltage supplied to the hemisphere of the resonator VTG, V;
ε - коэффициент обратной связи по амплитуде А колебаний полусферического резонатора ВТГ, размерность t/B2;ε is the feedback coefficient for the amplitude A of the oscillations of the VTG hemispherical resonator, dimension t / B 2 ;
μ - коэффициент обратной связи по квадратуре о колебаний полусферического резонатора ВТГ, размерность 1/В;μ is the feedback coefficient by quadrature of the oscillations of the VTG hemispherical resonator, dimension 1 / V;
A0 - заданная амплитуда колебаний полусферического резонатора ВТГ, которая обеспечивается путем подачи на электроды управления блока ВСУ соответствующего напряжения, В;A 0 is the specified amplitude of the oscillations of the VTG hemispherical resonator, which is ensured by supplying the corresponding voltage, V;
A - текущая амплитуда колебаний полусферического резонатора ВТГ которая пропорциональна соответствующему напряжению, снимаемому с информационных электродов съема, В;A is the current amplitude of oscillations of the VTG hemispherical resonator which is proportional to the corresponding voltage taken from the information electrodes of the pickup, V;
Ui - сигналы, снимаемые с n-информационных электродов блока ВСУ, на основании которых формируют два базовых сигналаU i - signals taken from n-information electrodes of the APU block, on the basis of which two basic signals are formed
(i=1,…,n)(i = 1, ..., n)
где UC, US - базовые сигналы формируемые на основании первичных сигналов Ui, снимаемых с n-информационных электродов блока ВСУ; В.where U C , U S are the basic signals generated on the basis of the primary signals U i taken from the n-information electrodes of the APU block; AT.
Отличительными признаками заявляемого способа является установка блока возбуждения, управления и съема с установленными равномерно по окружности нечетным числом n-электродов съема информации и нечетным числом m-электродов управления и подача напряжения, сформированного для каждого отдельного управляющего электрода в соответствии с указанными выше соотношениями.The distinguishing features of the proposed method is the installation of the excitation, control and pickup unit with an odd number of n-information pickups and an odd number of m-control electrodes installed uniformly around the circumference and supplying voltage generated for each individual control electrode in accordance with the above ratios.
Реализация принципиально нового синтезированного алгоритма «пушпульного» управления интегрирующим гироскопом с помощью нечетного числа электродов съема информации и нечетного числа электродов управления, входящих в состав комбинированного электромеханического узла возбуждения, съема/управления и бортового модуля цифровой обработки сигналов на базе современной программируемой логической интегральной схемы обеспечивает компенсацию с помощью нового алгоритма съема/управления дополнительной четвертой гармоники погрешностей колебаний полусферического резонатора (ПСР) интегрирующего ВТГ и существенное уменьшение величины случайного инструментального дрейфа такого гироскопа на один-два порядка как следствие, повышение точности измерения угла поворота или угловой скорости.The implementation of a fundamentally new synthesized “push-pull” algorithm for integrating gyroscope control using an odd number of information pickup electrodes and an odd number of control electrodes included in the combined electromechanical excitation, pick-up / control unit and on-board digital signal processing module based on a modern programmable logic integrated circuit provides compensation using the new removal / control algorithm of the additional fourth harmonic of count errors -oscillations of a hemispherical cavity (SDP) integrating VHG and significant decrease in the random instrumental drift of the gyroscope by one or two orders of magnitude as a result, improving the accuracy of measuring the angle of rotation or the angular velocity.
Сущность заявляемого способа поясняется примерами его реализации.The essence of the proposed method is illustrated by examples of its implementation.
Пример 1. Способ реализуется следующим образом. Задаем простое число электродов съема и управления равное семи (n=m=7). Тогда алгоритм съема и управления формируется следующим образом. Пусть Ui - сигналы, снимаемые с n-информационных электродов, где индексом i обозначен номер электрода, с которого снимается сигнал (i=1,…,7). Соседние электроды, как съема информации, так и управления, отстоят друг от друга на фиксированный и заранее известный угол 2π/7. По этим семи информационным сигналам формируются два сигнала, которые будем называть базовымиExample 1. The method is implemented as follows. We set a simple number of pick-up and control electrodes equal to seven (n = m = 7). Then the removal and control algorithm is formed as follows. Let U i be the signals taken from n-information electrodes, where the index i denotes the number of the electrode from which the signal is taken (i = 1, ..., 7). Neighboring electrodes, both of information retrieval and control, are separated from each other by a fixed and previously known angle 2π / 7. Based on these seven information signals, two signals are formed, which we will call basic
Эти сигналы являются функциями времени, и их можно представить в видеThese signals are functions of time, and they can be represented as
При помощи известной процедуры детектирования выделяются косинусные (основные) составляющие A1 и A2, а также синусные (квадратурные) составляющие B1 и B2:Using the well-known detection procedure, the cosine (main) components A 1 and A 2 , as well as the sinus (quadrature) components B 1 and B 2 are distinguished:
Величины A1, A2, B1, B2 позволяют, так же, как и в обычной классической схеме волнового твердотельного гироскопа (например, 8 съема и/или 16 управляющих электродов) вычислить используемые далее при формировании управления полную амплитуду рассматриваемой моды колебаний резонатора и ее квадратуруThe values of A 1 , A 2 , B 1 , B 2 allow, in the same way as in the usual classical wave solid-state gyroscope scheme (for example, 8 pickups and / or 16 control electrodes), to calculate the full amplitude of the resonator oscillation mode under consideration used in the formation of the control and its quadrature
Эти же величины позволяют определять и угол поворота стоячей волны относительно тела резонатора.The same values make it possible to determine the angle of rotation of the standing wave relative to the resonator body.
Использование полученной информации для управления колебаниями ВТГ. Подаем на семь управляющих электродов необходимое напряжение, сформированное для каждого отдельного электрода в соответствии со следующими ниже соотношениямиUsing the information obtained to control the fluctuations of the VTG. We apply to the seven control electrodes the necessary voltage generated for each individual electrode in accordance with the following ratios
Здесь V0 - опорное напряжение, подаваемое на полусферу самого резонатора ВТГ. Положительные величины ε и μ представляют собой коэффициенты обратных связей соответственно по амплитуде и по квадратуре колебаний.Here V 0 is the reference voltage applied to the hemisphere of the VTG resonator itself. The positive values of ε and μ are the feedback coefficients in terms of amplitude and quadrature of the oscillations, respectively.
Сформированное указанным выше образом распределение напряжений на семи управляющих электродах будет поддерживать заданную амплитуду A=A0 и равную нулю квадратуру σ(σ=о) колебаний кромки резонатора.Formed in the above manner, the voltage distribution at the seven control electrodes will maintain a given amplitude A = A 0 and a zero-square σ (σ = о) oscillations of the resonator edge.
Для режимов функционирования прибора, когда необходимо управлять прецессией стоячей волны, а также частотой колебаний, в приведенное выше выражение (8) для управляющих напряжений Vi необходимо включить два следующих дополнительных слагаемыхFor the operating modes of the device, when it is necessary to control the precession of a standing wave, as well as the oscillation frequency, the following two additional terms must be included in the expression (8) for control voltages V i
Такое управление устойчивое, и оно не имеет интерференции каналов. Управление прецессией используется в частности тогда, когда гироскоп переводится в режим нуль индикатора интегрирующего типа. Необходимость управления частотой возникает в случае поддержания колебаний при помощи параметрического возбуждения.Such control is stable, and it has no channel interference. Precession control is used in particular when the gyroscope is switched to the integer type indicator zero mode. The need to control the frequency arises in the case of maintaining oscillations using parametric excitation.
Пример 2. Задаем простое число электродов съема и управления равное пяти (n=m=5). Тогда алгоритм съема и управления формируется следующим образом. Пусть Ui - сигналы, снимаемые с пяти информационных электродов, где индексом i обозначен номер электрода, с которого снимается сигнал (i=1,…,5). Соседние электроды, как съема информации, так и управления, отстоят друг от друга на фиксированный и заранее известный угол 2π/5. По этим пяти информационным сигналам формируются два сигнала, которые будем называть базовымиExample 2. We set a simple number of pick-up and control electrodes equal to five (n = m = 5). Then the removal and control algorithm is formed as follows. Let U i be the signals taken from five information electrodes, where the index i denotes the number of the electrode from which the signal is taken (i = 1, ..., 5). Neighboring electrodes, both of information retrieval and control, are separated from each other by a fixed and previously known angle 2π / 5. Based on these five information signals, two signals are formed, which we will call basic
Эти сигналы являются функциями времени, и их можно представить в видеThese signals are functions of time, and they can be represented as
При помощи известной процедуры детектирования выделяются косинусные (основные) составляющие A1 и A2, а также синусные (квадратурные) составляющие B1 и B2:Using the well-known detection procedure, the cosine (main) components A 1 and A 2 , as well as the sinus (quadrature) components B 1 and B 2 are distinguished:
Величины A1, A2, B1, B2 позволяют, так же, как и в обычной классической схеме волнового твердотельного гироскопа (например, 8 съема и/или 16 управляющих электродов) вычислить используемые далее при формировании управления полную амплитуду рассматриваемой моды колебаний резонатора и ее квадратуруThe values of A 1 , A 2 , B 1 , B 2 allow, in the same way as in the usual classical wave solid-state gyroscope scheme (for example, 8 pickups and / or 16 control electrodes), to calculate the full amplitude of the resonator oscillation mode under consideration used in the formation of the control and its quadrature
Эти же величины позволяют определять и угол поворота стоячей волны относительно тела резонатора.The same values make it possible to determine the angle of rotation of the standing wave relative to the resonator body.
Использование полученной информации для управления колебаниями ВТГ. Подаем на пять управляющих электродов блока ВСУ необходимое напряжение, сформированное для каждого отдельного электрода в соответствии со следующими ниже соотношениямиUsing the information obtained to control the fluctuations of the VTG. We apply to the five control electrodes of the APU unit the necessary voltage generated for each individual electrode in accordance with the following ratios
где Vi - сигналы напряжений, подаваемые на пять управляющих электродов блока ВСУ, В;where V i - voltage signals supplied to the five control electrodes of the APU unit, V;
V0 - опорное напряжение, подаваемое на полусферу резонатора ВТГ, В;V 0 - reference voltage supplied to the hemisphere of the resonator VTG, V;
ε - коэффициент обратной связи по амплитуде А колебаний полусферического резонатора ВТГ, размерность t/B2;ε is the feedback coefficient for the amplitude A of the oscillations of the VTG hemispherical resonator, dimension t / B 2 ;
μ - коэффициент обратной связи по квадратуре о колебаний полусферического резонатора ВТГ, размерность 1/В;μ is the feedback coefficient by quadrature of the oscillations of the VTG hemispherical resonator, dimension 1 / V;
A0 - заданная амплитуда колебаний полусферического резонатора ВТГ, В;A 0 is the given amplitude of the oscillations of the VTG hemispherical resonator, V;
A - текущая амплитуда колебаний полусферического резонатора ВТГ, В;A is the current amplitude of the oscillations of the VTG hemispherical resonator, V;
Ui - сигналы, снимаемые с пяти информационных электродов блока ВСУ, на основании которых формируют два базовых сигналаU i - signals taken from five information electrodes of the APU block, based on which two basic signals are formed
(i=1,…,5)(i = 1, ..., 5)
где UC, US - базовые сигналы формируемые на основании первичных сигналов Ui.where U C , U S - basic signals generated on the basis of primary signals U i .
Для режимов функционирования прибора, когда необходимо управлять прецессией стоячей волны, а также частотой колебаний, в приведенное выше выражение (8) для управляющих напряжений Vi необходимо включить два следующих дополнительных слагаемыхFor the operating modes of the device, when it is necessary to control the precession of a standing wave, as well as the oscillation frequency, the following two additional terms must be included in the expression (8) for control voltages V i
по аналогии, здесь (i=1,…,5)by analogy, here (i = 1, ..., 5)
Такое управление также устойчивое, и оно не имеет интерференции каналов. Управление прецессией используется в частности тогда, когда гироскоп переводится в режим нуль индикатора интегрирующего типа.Such control is also stable, and it has no channel interference. Precession control is used in particular when the gyroscope is switched to the integer type indicator zero mode.
Необходимость управления частотой возникает в случае поддержания колебаний при помощи параметрического возбуждения, (в случае интегрирующего ВТГ). Основным техническим результатом предлагаемого способа съема и управления, является компенсация дефектов полусферического резонатора (ПСР) интегрирующего ВТГ, имеющих гармоники, кратные четырем, является улучшение волновой картины колебаний чувствительного элемента, уменьшение дрейфа нулевого сигнала и, как следствие, повышение точности измерения угла поворота или угловой скорости.The need to control the frequency arises in the case of maintaining oscillations using parametric excitation, (in the case of integrating VTG). The main technical result of the proposed method of removal and control, is the compensation of defects in a hemispherical resonator (RPS) of an integrating VTG, having harmonics that are multiples of four, is to improve the wave pattern of oscillations of the sensitive element, reduce the drift of the zero signal and, as a result, increase the accuracy of measuring the angle of rotation or angular speed.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018104078A RU2670245C1 (en) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | Method of reading and control oscillations of wave solid-state gyroscope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018104078A RU2670245C1 (en) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | Method of reading and control oscillations of wave solid-state gyroscope |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2670245C1 true RU2670245C1 (en) | 2018-10-19 |
Family
ID=63862274
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018104078A RU2670245C1 (en) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | Method of reading and control oscillations of wave solid-state gyroscope |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2670245C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2704334C1 (en) * | 2019-04-02 | 2019-10-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского Российской академии наук | Method of reading and controlling oscillations of wave solid-state gyroscope |
| RU2807020C1 (en) * | 2023-05-30 | 2023-11-08 | Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Fibre optic gyroscope sensing element |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2194249C1 (en) * | 2001-05-04 | 2002-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ижевский электромеханический завод "Купол" | Method and device for reading and controlling solid-body wave gyroscope |
| RU2194947C1 (en) * | 2001-10-18 | 2002-12-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ижевский электромеханический завод "Купол" | Method of read-out and control of solid-state wave gyroscope with resonator oscillation optical sensors and device for realization of this method |
| WO2007120158A1 (en) * | 2006-04-18 | 2007-10-25 | Watson Industries, Inc. | Solid state gyroscope electrodes for adjustability |
| RU2579768C2 (en) * | 2012-07-16 | 2016-04-10 | Закрытое акционерное общество "Инерциальные технологии "Технокомплекса" (ЗАО "ИТТ") | Method to determine scale factor of solid-state wave gyroscope on rotary table |
-
2018
- 2018-02-02 RU RU2018104078A patent/RU2670245C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2194249C1 (en) * | 2001-05-04 | 2002-12-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ижевский электромеханический завод "Купол" | Method and device for reading and controlling solid-body wave gyroscope |
| RU2194947C1 (en) * | 2001-10-18 | 2002-12-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ижевский электромеханический завод "Купол" | Method of read-out and control of solid-state wave gyroscope with resonator oscillation optical sensors and device for realization of this method |
| WO2007120158A1 (en) * | 2006-04-18 | 2007-10-25 | Watson Industries, Inc. | Solid state gyroscope electrodes for adjustability |
| RU2579768C2 (en) * | 2012-07-16 | 2016-04-10 | Закрытое акционерное общество "Инерциальные технологии "Технокомплекса" (ЗАО "ИТТ") | Method to determine scale factor of solid-state wave gyroscope on rotary table |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2704334C1 (en) * | 2019-04-02 | 2019-10-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского Российской академии наук | Method of reading and controlling oscillations of wave solid-state gyroscope |
| RU2807020C1 (en) * | 2023-05-30 | 2023-11-08 | Акционерное общество "Концерн "Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" | Fibre optic gyroscope sensing element |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10215816B2 (en) | Magnetic field measuring apparatus | |
| JP6404656B2 (en) | Method and apparatus for tracking / rocking the free spectral range of a resonator and its application to a resonator fiber optic gyroscope | |
| CN114964195B (en) | Hemispherical resonant gyroscope angular velocity signal temperature compensation method | |
| JPH03210417A (en) | Fiber visual sense measuring device, gyrometer centralized navigation and stabilizing system | |
| CN101539454A (en) | Semiconductor laser self-mixing interference vibration meter | |
| JPH1038583A (en) | Interference measurement type optical fiber gyroscope system | |
| US5701177A (en) | Method for detecting fault of optical fiber gyro and apparatus for diagnosing fault of the same | |
| RU2670245C1 (en) | Method of reading and control oscillations of wave solid-state gyroscope | |
| JP2007147628A (en) | Method and system for calibrating optical fiber gyroscope | |
| CN115406481A (en) | Laser interferometer | |
| JP3866769B2 (en) | Coherent pickup error canceling device | |
| GB2126776A (en) | Ring laser gyroscopes | |
| CN114964352A (en) | Laser interferometer | |
| RU2704334C1 (en) | Method of reading and controlling oscillations of wave solid-state gyroscope | |
| JP2001066142A (en) | Resonance-type optical gyro | |
| JP3078552B2 (en) | Optical fiber measuring device, gyrometer, centralized navigation system and inertial stabilization system | |
| US8259302B2 (en) | Variable path length control modulation frequency | |
| US5159575A (en) | Single stage demodulator with reference signal phase dither | |
| RU2196964C1 (en) | Solid-body wave gyroscope | |
| RU2731656C1 (en) | Inertial measuring device with digital control device | |
| JP2008064567A (en) | Optical path length control circuit for ring laser gyro, angular velocity signal generation circuit, and ring laser gyro system | |
| RU2805770C1 (en) | Method for stabilizing and regulating perimeter of four-frequency zeeman laser gyroscope with alternating magneto-optical frequency base in the shape of meander | |
| JP3923077B2 (en) | How to reduce the random walk of a fiber optic gyroscope | |
| US20230280152A1 (en) | Laser interferometer | |
| CN1205430A (en) | Rate control loop for fiber optic gyroscope |