半球谐振子薄壁厚度不均匀性对陀螺精度的影响

空间控制技术与应用

半球谐振子薄壁厚度不均匀性对陀螺精度的影响

陈雪，任顺清，赵洪波，祁家毅

哈尔滨工业大学空间控制与惯性技术研究中心，哈尔滨150001

收稿日期:1900-01-01 修回日期:1900-01-01 出版日期:2009-06-26 发布日期:2009-06-26

Effect of Thickness Nonuniformity of Resonator on the HRG Accuracy

CHEN Xue, REN Shunqing, ZHAO Hongbo, QI Jiayi

Space Control and Inertial Technology Research Center，Harbin Institute of Technology，Harbin 150001，China

Received:1900-01-01 Revised:1900-01-01 Online:2009-06-26 Published:2009-06-26

摘要/Abstract

摘要： 针对半球谐振陀螺仪的工艺制造偏差，研究半球谐振子薄壁厚度不均匀对陀螺精度的影响，建立误差模型，分析误差机理。首先对谐振子进行应变分析，然后分析薄壳微元的受力情况，根据力和力矩平衡方程建立半球谐振子动力学方程，得出由于厚度不均匀造成的半球谐振陀螺仪角速率误差。研究结果表明其傅立叶展开式的1~3次谐波项对角速率误差无影响，而4次谐波有影响。为提高陀螺精度，需要对陀螺厚度不均匀加以平衡。

关键词: 半球谐振陀螺, 厚度不均匀性, 角速度, 谐振子, 动力学

Abstract: For the HRG’s technology fabrication deviation, effect of the resonator’s thickness nonuniformity on the gyro accuracy is studied. The error model is established and the error mechanism is analyzed. First, the strains of an arbitrary point on the resonator is analyzed, then a thin shell element is chosen to make a force analysis, the dynamics equation is established according to the force and torque equilibrium equation. According to the dynamics equation, the HRG error caused by the resonator’s thickness nonuniformity is obtained. The results show that the first to third order harmonic terms of the nonuniformity have no impact on the error of angular rate, while the fourth order harmonic terms has impact on the error of angular rate .In order to improve HRG accuracy , some methods are adopted to balance the thinckness nonuniformity.

Key words: hemispherical resonator gyro, thickness nonuniformity, angular rate, resonator, dynamics

中图分类号:

陈雪，任顺清，赵洪波，祁家毅. 半球谐振子薄壁厚度不均匀性对陀螺精度的影响[J]. 空间控制技术与应用, 2009, 35(3): 29-33.

CHEN Xue, REN Shunqing, ZHAO Hongbo, QI Jiayi. Effect of Thickness Nonuniformity of Resonator on the HRG Accuracy[J]. , 2009, 35(3): 29-33.

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