Способ определения угловых перемещений объекта лазерным гироскопом

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в лазерной гироскопии. Целью изобретения является упрощение схемной реализации определения угловых перемещений при сохранении точности. Это достигается за счет введения в способ дополнительной операции - измерения угловой скорости колебаний кольцевого лазера относительно основания. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в лазерной гироскопии. Цель изобретения упрощение реализации способа при сохранении его точности. На чертеже показаны диаграммы изменения во времени используемых в предлагаемом способе величин. Далее рассматривается реализация предлагаемого способа для наиболее простого случая, когда используют данные трех измерений. В соответствии с предлагаемым способом кольцевой лазер приводят в колебательное движение. При этом угол отклонения его относительно основания изменяется во времени в соответствии с диаграммой 1. Следующей операцией способа является измерение угловой скорости колебаний кольцевого лазера относительно основания и определение моментов времени, в которые эта скорость обращается в ноль. В эти моменты времени (τ_i) генерируют импульсы дополнительной последовательности, которые показаны на диаграмме 2. Следующей операцией является измерение выходного сигнала лазерного гироскопа между нечетными (1 и 3, а также 3 и 5) и между четными (2 и 4) импульсами дополнительной последовательности. В результате измерений получают величины А₁ и А₂ для интервалов времени между нечетными импульсами и В₁ между четными импульсами дополнительной последовательности. Эта операция иллюстрируется диаграммой 3 для измерения А₁ и А₂ и диаграммой 4 для измерения В₁. Следующей операцией способа является генерация импульсов основной последовательности, которые показаны на диаграмме 5. Следующей операцией способа является измерение интервалов между импульсами дополнительной последовательности, а также между импульсами дополнительной и основной последовательностей, которая изображена на диаграмме 5. Измеряют, например, интервалы времени τ₂-τ₁ τ₃-τ₂ τ₄-τ₃, τ₅-τ₄ а, также интервал T_н=T₁-τ₁, как показано на диаграмме 5. Следующей операцией способа является определение сигнала лазерного гироскопа, относящегося к интервалу времени 1 между импульсами основной последовательности. Для пояснения этой операции предположим, что интервалы между импульсами дополнительной последовательности одинаковые, равны Δτ.. Предположим далее, что огибающая колебаний кольцевого лазера, показанная на диаграмме 1 пунктиром, описывается уравнением y=b_o+b₁t+b₂t², а движение объекта α=a_o+a₁t.. Приведенные соотношения предполагаются справедливыми на интервале времени τ₁-τ₅ причем время t в них отсчитывается от момента τ₁. Используя эти уравнения, получим систему . Решив эту систему уравнений, найдем значение коэффициента а₁, определяющего движение объекта: Зная коэффициент а₁ и значения длительности интервала Т, можно определить величины выходного сигнала лазерного гироскопа . Полученное значение Х_вых не зависит от изменения амплитуды колебаний и поэтому не содержит ошибок, вызванных нестабильностью колебаний кольцевого лазера.

Формула изобретения

Способ определения угловых перемещений объекта лазерным гироскопом, заключающийся в том, что кольцевой лазер приводят в колебательное движение относительно основания, генерируют основную стабилизированную по частоте и дополнительную последовательности импульсов, измеряют выходной сигнал лазерного гироскопа за время между импульсами дополнительной последовательности, измеряют интервалы времени между импульсами дополнительной последовательности и между импульсами дополнительной и основной последовательностей, а выходной сигнал лазерного гироскопа за время между импульсами основной последовательности определяют с использованием измеренных величин, отличающийся тем, что, с целью упрощения реализации при сохранении точности, дополнительно измеряют угловую скорость колебаний кольцевого лазера относительно основания, импульсы дополнительной последовательности генерируют в моменты времени, когда эта скорость равна нулю, а измерение выходного сигнала лазерного гироскопа производят как между четными, так и между нечетными импульсами дополнительной последовательности.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000        

---