主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)同軸度誤差解析評定與補(bǔ)償方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及半捷聯(lián)慣性測量技術(shù)，具體是一種主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)同軸度誤差解析評定與補(bǔ)償方法。本發(fā)明解決了主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)的同軸度誤差影響主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性、減旋精度、以及測量精度的問題。一種主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)同軸度誤差解析評定與補(bǔ)償方法，該方法是采用如下步驟實(shí)現(xiàn)的：1)主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)的外筒同軸度誤差的解析評定；2)主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)的內(nèi)筒同軸度誤差角的動態(tài)標(biāo)定與補(bǔ)償；3)主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)的基準(zhǔn)軸線的統(tǒng)一。本發(fā)明適用于高旋彈藥飛行姿態(tài)的精確測量。
【專利說明】主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)同軸度誤差解析評定與補(bǔ)償方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半捷聯(lián)慣性測量技術(shù)，具體是一種主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)同軸度誤差解析評定與補(bǔ)償方法。
【背景技術(shù)】
[0002]高旋彈藥飛行姿態(tài)的精確測量是旋轉(zhuǎn)彈藥研究的核心之一，也是彈藥制導(dǎo)化的基礎(chǔ)。高旋彈藥飛行時沿彈丸軸向轉(zhuǎn)速極高，一般可達(dá)20r/s，甚至更高。在此種高轉(zhuǎn)速環(huán)境下，傳統(tǒng)的捷聯(lián)式慣性測量方法難以在高轉(zhuǎn)速環(huán)境下保持較高姿態(tài)測量精度，單純依靠改進(jìn)算法來提高測試精度效果有限，不能滿足現(xiàn)代作戰(zhàn)對其精度的要求。具有“隔轉(zhuǎn)止旋”功能的主動式半捷聯(lián)微慣性測量系統(tǒng)的提出有效解決了高轉(zhuǎn)速環(huán)境下微慣性器件量程與精度的不匹配問題。主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括外筒、內(nèi)筒、MMU(微慣性測量單元)、一級調(diào)速陀螺、二級調(diào)速陀螺、控制模塊、減旋電機(jī)、軸承、聯(lián)軸器等。其中，外筒與高旋彈藥的彈體固連安裝。內(nèi)筒的一端通過聯(lián)軸器與減旋電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接，另一端通過軸承與外筒內(nèi)壁嵌合。MIMU固定安裝于內(nèi)筒中，用于測量高旋彈藥飛行姿態(tài)。一級調(diào)速陀螺固定安裝于外筒中，用于測量高旋彈藥的彈體轉(zhuǎn)速。二級調(diào)速陀螺固定安裝于內(nèi)筒中，用于測量內(nèi)筒旋轉(zhuǎn)角速率?？刂颇K根據(jù)一級調(diào)速陀螺和二級調(diào)速陀螺的測量結(jié)果驅(qū)動減旋電機(jī)進(jìn)行反向旋轉(zhuǎn)，減旋電機(jī)通過內(nèi)筒帶動MIMU進(jìn)行反向旋轉(zhuǎn)，使得MIMU在軸向上相對慣性坐標(biāo)系靜止或微旋，由此實(shí)現(xiàn)“隔轉(zhuǎn)止旋”功能，從而使得MMU在高轉(zhuǎn)速環(huán)境下保持較高的測量精度。在實(shí)際應(yīng)用中，由于主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)的各個部件均需獨(dú)立加工，加工工藝系統(tǒng)中存在的各種誤差勢必導(dǎo)致各個部件均產(chǎn)生加工誤差。而在將各個部件裝配形成主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)后,上述加工誤差便表現(xiàn)為主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)的同軸度誤差。主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)的同軸度誤差可分為外筒同軸度誤差和內(nèi)筒同軸度誤差。其中，外筒同軸度誤差會使得主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)中偏離基準(zhǔn)的部分結(jié)構(gòu)作圓錐運(yùn)動，而圓錐運(yùn)動產(chǎn)生的不平衡的受力會導(dǎo)致主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)的裝配接口發(fā)生磨損，從而不僅對主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性造成損害，甚至導(dǎo)致主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)發(fā)生潰塌。內(nèi)筒同軸度誤差一方面會使得外筒與內(nèi)筒的轉(zhuǎn)速不一致，此時以一級調(diào)速陀螺輸出結(jié)果作為判斷依據(jù)將直接導(dǎo)致內(nèi)筒減旋不徹底，影響主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)的減旋精度，另一方面則會直接為測量結(jié)果引入誤差，由此直接導(dǎo)致MIMU產(chǎn)生測量誤差，從而影響主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)的測量精度。綜上所述，主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)的同軸度誤差不僅影響著主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性，而且影響著主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)的減旋精度和測量精度?；诖?，有必要發(fā)明一種主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)同軸度誤差解析評定與補(bǔ)償方法，以解決主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)的同軸度誤差影響主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性、減旋精度、以及測量精度的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)的同軸度誤差影響主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、穩(wěn)定性、減旋精度、以及測量精度的問題，提供了一種主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)同軸度誤差解析評定與補(bǔ)償方法。
[0004]本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)同軸度誤差解析評定與補(bǔ)償方法，該方法是采用如下步驟實(shí)現(xiàn)的:
[0005]I)主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)的外筒同軸度誤差的解析評定；具體包括如下步驟:
[0006]1.1)將主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)裝卡于分度頭的兩頂尖上，并保證主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)的外筒底座的中心軸線與分度頭的轉(zhuǎn)軸軸線重合；將外筒底座的中心軸線作為外筒基準(zhǔn)軸線.[0007]1.2)假設(shè)外筒底座的高度為h，將外筒底座按高度等分為#個采樣截面；對于外




O
筒底座的每個采樣截面，分度頭每轉(zhuǎn)動5°進(jìn)行一次采樣，共進(jìn)行72次采樣；假設(shè)對于外筒底座的第j個采樣截面，分度頭進(jìn)行第i次采樣時的采樣數(shù)據(jù)為Ku (riJ, Θ Zj);假設(shè)外筒底座的第j個采樣截面的最小二乘圓心為bj, Zj);根據(jù)分度頭的采樣數(shù)據(jù)，求解出外筒底座的各個采樣截面的最小二乘圓心；求解公式如下:
【權(quán)利要求】
1.一種主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)同軸度誤差解析評定與補(bǔ)償方法，其特征在于:該方法是采用如下步驟實(shí)現(xiàn)的: I)主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)的外筒同軸度誤差的解析評定；具體包括如下步驟: 1.1)將主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)裝卡于分度頭的兩頂尖上，并保證主動式半捷聯(lián)系統(tǒng)的外筒底座的中心軸線與分度頭的轉(zhuǎn)軸軸線重合；將外筒底座的中心軸線作為外筒基準(zhǔn)軸線； 1.2)假設(shè)外筒底座的高度為h，將外筒底座按高度等分為I個采樣截面；對于外筒底



O座的每個采樣截面，分度頭每轉(zhuǎn)動5°進(jìn)行一次采樣，共進(jìn)行72次采樣；假設(shè)對于外筒底座的第j個采樣截面，分度頭進(jìn)行第i次采樣時的采樣數(shù)據(jù)為Ku (riJ, Θ Zj);假設(shè)外筒底座的第j個采樣截面的最小二乘圓心為Odayby Zj);根據(jù)分度頭的采樣數(shù)據(jù)，求解出外筒底 座的各個采樣截面的最小二乘圓心；求解公式如下:
【文檔編號】G01C25/00GK103983281SQ201410243439
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月3日
【發(fā)明者】李 杰, 張樨, 劉俊, 秦麗, 范建英, 張曉明, 郭濤, 馬喜宏, 唐軍, 張松, 景增增 申請人:中北大學(xué)