Scale Factor Nonlinearity of Hemispherical Resonator Gyro

Abstract

В статье рассматривается измерительный прибор - твердотельный волновой гироскоп, работающий в режиме свободных колебаний. Повышение точности твердотельного волнового гироскопа всегда остается актуальной задачей. Твердотельный волновой гироскоп - измерительная система, в состав которой входит измерительная компонента. Несовершенство измерительной компоненты сказывается на точностных характеристиках прибора в целом. Погрешности в измерительной компоненте приводят к появлению нелинейности масштабного коэффициента. В статье исследуется данный вид погрешности, предлагается подход повышения точности выходного сигнала за счет использования информации о нелинейности масштабного коэффициента. Исследуются возможные причины нелинейности масштабного коэффициента, такие как разные коэффициенты усиления датчиков перемещения системы съема, отклонения от необходимого углового размещения датчиков, нелинейность преобразования самих датчиков. Выявляется основной фактор погрешности - угловая ориентация волны. Анализируется влияние нелинейности масштабного коэффициента на систему управления. Приводятся несколько способов измерения нелинейности и оценки ее точности. Даются рекомендации, в каких случаях какие способы измерения удобнее и эффективнее. Описывается влияние дрейфа волны и шумовой составляющей сигналов на точность оценки нелинейности масштабного коэффициента. Предлагается методика повышения точности выходного сигнала за счет подстройки в вычислительной компоненте ТВГ фазовых переменных волновой картины. Остаточное влияние нелинейности предлагается уменьшать за счет компенсации погрешности. Анализируются вопросы реализации компенсации нелинейности. Рассматривается другой возможный фактор нелинейности - температура. Описывается способ измерения данного фактора. Предлагается унификация моделей нелинейности и дрейфа для повышения эффективности компенсации погрешностей выходного сигнала ТВГ.