温度对无驱动结构硅微机械陀螺信号相位差的影响

在旋转载体用硅微机械陀螺的信号解调中,陀螺与加速度计信号的相位差起到至关重要的作用,必须考虑温度对陀螺与加速度计信号相位差的影响,以及温度对陀螺输出的影响.通过测试加速度计温度特性及陀螺温度特性,并将二者进行比较,研究了温度对陀螺与加速度信号的相位差的影响,证实温度对陀螺输出影响很小,温度对硅微机械陀螺的信号相位差影响很小.     

基于MEMS陀螺的旋转弹用姿态传感器的研制

旋转弹姿态参数的测量对于精确制导控制有重要的意义,为了检测旋转弹姿态,研制出一种可检测旋转弹姿态的传感器.利用一只重力加速度计和自行研制的MEMS陀螺作为敏感部件,利用MSC1214对两路信号处理,输出旋转弹的滚动、俯仰和偏航的角速率.设计了传感器的硬件电路和软件的算法.实验结果表明,该传感器可同时敏感3个角速率,测量结果与实际角速率基本吻合,具有一定的实际应用价值.     

重力加速度计在硅微机械陀螺信号解调中的应用

硅微机械陀螺的一个重要应用是获取旋转载体的偏转方向,获取准确的旋转载体的自旋频率可以提高其解算精度.由于陀螺自身信号耦合了旋转载体做圆锥运动的频率,用其测得的自旋频率就包含了圆锥运动的频率.试验仿真了旋转载体在空间中做圆锥运动时不会对重力加速度计信号的频率产生调制作用,因此可以用重力加速度计测旋转载体的自旋频率,相对误差仅为1.25%;以地面作为参考坐标系,重力加速度计信号为参照信号,比较陀螺信号和重力加速度计信号的相位差,再减去相位差中含有的滞后值,进而可以计算旋转载体在空间中实际偏转方向.重力加速度计信号还可以确定旋转载体的舵相对地面坐标系的旋转角度.     

无驱动结构微机械陀螺理论分析

应用欧拉动力学基本方程,对无驱动结构的硅微机械陀螺进行了理论分析,推导出陀螺在俯仰和偏航角速度同时存在情况下的动力学方程,建立了陀螺输出信号的数学模型。理论分析了陀螺输出信号的特点以及与俯仰、偏航角速度的关系。最后,通过实物仿真实验,验证了推导的正确性,为无驱动结构陀螺的应用提供了理论指导。     

高速旋转飞行体姿态传感器信号解调方法

研制的无驱动结构微机械陀螺可同时敏感高速旋转飞行体滚动角速度、输入角速度(俯仰和偏航角速合成的角速度)信息。为了将合角速度分解成偏航角速度和俯仰角速度,利用加速度计建立了空间基准,通过陀螺和加速度计输出信号的相位差,可确定飞行体空间偏转方向。阐明了该方法原理,分析了误差因素,对主要误差因素滚动角速度与合速度影响建立了复合影响数学模型,并进行了补偿。结果表明:通过该方法可以确定飞行体空间偏转方向,从而可将俯仰和偏航角速度分解出来。