动力调谐陀螺仪概要共22页
动调陀螺
产品名称：中精度捷联式挠性陀螺仪HT-A3
产品简介：
挠性动力调谐陀螺仪HT-A3具有重量轻、体积小、使用寿命长、动态范围宽、可靠性高等优点。
陀螺仪中等精度，用于水面、陆上捷联、快速寻北仪、电视天线跟踪仪，并大量应用于航天捷联惯导系统中。
主要应用
地面、海上、航空、航天运载体的捷联式及平台式姿态系统。
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产品名称：大速率捷联式挠性陀螺仪HT-A5
产品简介：
动调陀螺仪HT-A5具有重量轻、体积小、使用寿命较长、较大测速范围、可靠性高等优点。
陀螺仪中等精度,已被广泛使用于多种速率传感器产品和体积要求小的航天捷联惯性测量单元中。
可用于高动态运载体的姿态
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产品名称：高精度平台式挠性陀螺仪HT-A2
产品简介：
动力调谐陀螺仪HT-A2具有寿命长、精度高、可靠性好、应用范围广泛等优点。
已应用于舰船导航、火炮快
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振动陀螺仪简介
G0
exp[ j(t t0 )][ Acos 2 C cos 2( C )]
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§3.2半球谐振陀螺仪
二 半球谐振陀螺仪的信号检测
双பைடு நூலகம்激励
在A、C两点施加激励
C B A
UB (t, ,
C )
G0 B
exp[ j(t t0 )] cos 2(
B )]
B A2 C2 AC cos 2C B tan1[C sin 2C /( A C cos 2C )] / 2
§3.1 石英音叉陀螺仪
二 结构与性能
（3）性能指标
• 偏值调整：
输出与使用环境温度有关，使用前可能会发生输出偏离， 其大小可达满刻度的百分之几。用户可调整阻尼电路中的 偏值调节装置，消除出厂时的剩余偏值。
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§3.1 石英音叉陀螺仪
二 结构与性能
（3）性能指标
QRS在高振动环境下仍具有优良性能。振动误差小于 0.003º/sg-1。
据有关报道，QRS已经取得美国海军、空军等的导弹、 飞机和舰船上的使用资格，标志着QRS的设计已进入成熟 阶段。
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§3.1 石英音叉陀螺仪
三 数字石英惯性测量装置
数字石英惯性测量装置（DQI）是为满足战术精确制导武 器在成本、体积和功耗等方面的特殊要求，由美国洛克威尔 公司和BEI公司联合开发的一种新型固态惯性测量装置。
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§3.1 石英音叉陀螺仪
二 结构与性能
（3）性能指标
• 偏值稳定性：
偏值稳定性是指在一定温度范围内偏值的稳定性，是陀 螺的关键性指标之一。同类陀螺中这项指标QRS最好。通 常情况下内部并不需要进行温度控制，而是采用温度补偿 的方法，即反复测量确定各敏感元件与温度间的最佳关系， 通过输出补偿就可以达到较高的精度。
动力调谐陀螺测井技术及应用
动力调谐陀螺测井技术及应用动力调谐陀螺测井技术及应用,生产一线,蒋伟民约2948字摘要:本文介绍了一种目前国内外先进的陀螺测斜技术及现场应用情况。
该测井技术以动力调谐速率陀螺测量地球自转角速率分量;石英加速计测量地球加速度分量，经计算机计算可得出井筒的倾斜角、方位角、工具面角等参数。
通过对井筒不同深度的测量，即可得出井身轨迹曲线。
此项测井技术可用于井身轨迹复测、钻井定向和侧钻井开窗定向等。
胜利石油管理局现河采油厂应用此项技术进行复杂断块油藏及岩性油藏中井点校正，对于落实层系局部微高，分析油藏剩余油潜力和油水动态分布，挖掘油藏潜力，提高储量动用程度获得了较好的效果。
关键词:动力调谐陀螺;测井技术;应用1、引言在油田开采初期，由于测井技术落后，钻杆在地下的实际运行轨迹并不十分清楚，而且，井上测得的深度并非井的垂直深度，在打到预定“深度”时仍未发现出油，就会得出错误的“此地无油”的结论，造成废井。
另一方面，随着油田开发过程的不断延伸，地质报废和工程报废的油井越来越多，在石油资源日益枯竭的情况下，如何使报废井及老油井焕发出新的活力，同时在新油井开发过程中，如何为钻头走向提供正确的控制信息，提高油井的产出效益比，运用现代测井技术是一种必不可少的手段。
本文介绍的动力调谐陀螺测斜仪就是能在油田生产中起着开窗侧钻、打水平井的一种仪器，该仪器以测量地球自转角速率分量来确定空间某点方位，不受地磁的影响，由此可在井下通过陀螺测量出该开窗的方位，这样可在旧井、老井下按实际油层方向重新开窗，使旧井、老井得到二次开发，大大节省了人力、物力、财力，可应用于有磁性干扰的丛式井组、加密井和存在磁屏蔽的套管、油管、钻杆内进行井眼轨迹测量或定向钻井。
因此，该测井技术的推广应用将对加速石油天然气勘探和开发步伐有着极大的推动作用。
2、测井原理动力调谐陀螺测井技术的核心部件是惯性测量组件，包括一个动力调谐速率陀螺和两个石英加速度计。
动力调谐速率陀螺测量地球自转角速率分量;石英加速度计测量地球重力加速度分量。
动力调谐陀螺仪系统辨识方法
动力调谐陀螺仪系统辨识方法田凌子;李醒飞;赵建远;王亚辉【摘要】针对动力调谐陀螺仪(DTG)系统辨识中,传统辨识方法(最小二乘类辨识法和频域辨识法)辨识拟合度不高的问题,提出去离群点频域辨识法.该方法结合DTG 模型结构特征和固有有色噪声特点,将去离群点思想应用于DTG模型的频域辨识.实验结果表明,去离群点频域辨识法的辨识效果优于最小二乘类辨识法和传统频域辨识法,辨识拟合度在90％以上,并且辨识结果重复性好,辨识算法稳定.在DTG系统辨识中,去离群点频域辨识法能够提高辨识拟合度.【期刊名称】《计算机应用》【年(卷),期】2014(034)012【总页数】5页(P3641-3645)【关键词】动力调谐陀螺仪;系统辨识;强有色噪声;频域辨识法;最小二乘类辨识法【作者】田凌子;李醒飞;赵建远;王亚辉【作者单位】天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津300072;精密测试技术及仪器国家重点实验室(天津大学),天津300072;天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津300072;精密测试技术及仪器国家重点实验室(天津大学),天津300072;天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津300072;精密测试技术及仪器国家重点实验室(天津大学),天津300072;天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津300072;精密测试技术及仪器国家重点实验室(天津大学),天津300072【正文语种】中文【中图分类】TP273;U666.120 引言陀螺仪作为惯性导航系统的核心部件，能够为载体提供精确的空间角位置信息［1-2］。
目前，能达到惯性级的中高精度陀螺仪仍多为工作在闭环条件下的机械式陀螺仪［3］，如液浮陀螺仪、动力调谐陀螺仪(Dynamically Tuned Gyroscope，DTG)等。
陀螺仪闭环系统在建立过程中，需要可靠的陀螺模型，以便调整控制器参数，保证整个闭环系统的性能。
传统的陀螺仪建模方法主要是机理建模［4］，然而由于陀螺仪系统结构复杂，机理建模需要忽略掉诸多因素，建模精度不高，也难以针对某个陀螺仪的实际情况进行具体分析，建模不具有普适性［4］。
动力调谐陀螺仪误差分析及补偿技术——陈智民
d.驱动轴二倍旋转频率的角振动引起的 误差
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二、动调陀螺仪结构误差分析与补偿
a.剩余刚度和阻尼效应引起的漂移误差: 如果陀螺存在剩余刚度和阻尼效应，则当自转 轴与驱动轴之间出现相对角偏移时，就有同相弹 性力矩和正交弹性力矩作用在转子上，使自转轴 进动偏离原来所稳定的方位，极点沿着收敛螺线 返回原点。这种自转轴的方位偏离就是漂移。 补偿技术： 1）尽量减小锥形进动角频率。 2）尽量增大陀螺仪的时间常数。 3）尽量减小自转轴与驱动轴之间的角偏移。
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二、动调陀螺仪结构误差分析与补偿
b.质量不平衡引起的漂移误差： 在实际的仪表结构中，由于加工和装配误差， 不可能绝对精确地保证转子质心和平衡环质心 都位于挠性支承中心上，也不可能绝对精确的 保证内、外挠性轴轴线相交于一点。 补偿技术： 挠性接头制造好了，内外挠性轴轴线偏离的 距离便成定值。为了工艺上调整方便，可以先 绕外挠性轴进行静平衡，然后再通过绕内挠性 轴进行静平衡。在对陀螺仪进行精细的静平衡 以后，质量不平衡漂移系数可以达到很小。
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三、动调陀螺仪应用误差分析与补偿
动力调谐陀螺温度变化引起的误差分析： 温度变化对动力调谐陀螺仪各部分的影响包 括:转子体质心轴向偏移,力矩器力矩系数变化, 动力调谐陀螺仪调谐状态变化,信号器标度因数 变化,风阻力矩变化. 中等精度的动力调谐陀螺 仪所产生的温度漂移是不容忽视的,所以必须采 取措施减小温度变化对陀螺仪性能的影响. 补偿技术： 惯性器件结构设计补偿法是一种减少温度影 响的方法。结构设计补偿方法有力矩器热敏磁 分路补偿法和电路补偿法等。
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四、总结
动力调谐陀螺仪惯导系统中，因载体而产生的 几种误差对导航性能具有很大的影响，如圆锥误差 、挠性陀螺刻度因数非线性、姿态角速率引起的加 表零位变化误差等。这些误差的分析和补偿都是建 立在陀螺仪或系统精确的数学或物理模型（动力学 误差模型，静态误差模型、动态误差模型、运动模 型等）基础上的，所以在此没有讨论。
现代导航技术第五章(动力调谐陀螺)
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km I y L
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因此，稳态时转子始终跟随壳体相对惯性空间作同步 转动，施矩电流Iy、Ix的大小和极性可以分别反映出 壳体转动角速度ωx、ωy的大小和方向。所以具有双 轴速率陀螺仪的功能。
பைடு நூலகம்28
§5.3 动力调谐速率陀螺仪的构成与分析
二、动力调谐速率陀螺仪的力矩器特性分析 例：设动力调谐速率陀螺仪动量矩L=0.1kg.m2/s。若 测量的最大速率ωmax=400°/s，则要求力矩器给 出的最大力矩为：
M s max Lmax 0.1 (400
180
) 0.64 N m
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§5.2 动力调谐陀螺的调谐机理及其漂移误差
二、动力调谐陀螺的动力调谐机理
• 所谓“动力调谐”，是指挠性接头固有的弹簧刚度恰好精确地 被动力引进的弹簧刚度所抵消，从而消除了挠性支承对转子 的弹性约束。 • 通过调节挠性轴弹簧刚度K、平衡环转动惯量Ie(横向转动惯 量)和Iz（极转动惯量），或者调节转子自转角速度，可满足 动力调谐条件：
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§5.2 动力调谐陀螺的调谐机理及其漂移误差
三、动力调谐陀螺仪的漂移误差
从表现形式来说，漂移误差可以分为以下几类： 1、对g不敏感的零偏： 2、对g敏感的零偏； 3、零均值随机零偏； 4、标度因数误差；
该类陀螺仪对于线加速度、角加速度、振动、磁场、温度 场的变化敏感，会导致测量误差。
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§5.2 动力调谐陀螺的调谐机理及其漂移误差
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§5.1 动力调谐陀螺的结构及特点
三、动力调谐陀螺仪的结构组成 挠性接头的材料特性：
动力调谐陀螺仪概要
动力调谐陀螺仪的原理结构图
在陀螺壳体上安装了位置中心对称的两 对信号器和两对力矩器，一轴上的电气对 称轴与另一轴上额的电气对称轴相互正交， 是陀螺的测量基准轴，同轴上的力矩器和 信号器的电气对称轴相重合。
转子镶有径向充磁的磁钢，力矩器是绕制在 陶瓷片骨架上圆柱面内的线圈，线圈有效工作段 镶在转子的环形槽内，且与环形槽留有一定的活 动空隙。当线圈通入施矩电流时，在径向磁场的 作用下，转子受到沿转子自转轴方向的电磁作用 力，同轴上的力矩器工作在推挽状态，产生的电 磁作用力对另一轴形成力偶，从而实现对陀螺施 矩。 信号器用来测量转子赤道平面相对壳体基准 面（由电气对称轴确定的平面）的偏转角，同轴 上的信号器输出接成差动形式。
1、优化设计，提高陀螺性能重复性和稳定 性 a、优化设计多种挠性接头，并进行试验验 证，提高了陀螺承载能力和重复性，减小 了陀螺 g 2 误差； b、优化设计磁路，提高了陀螺性能的稳定 性。
2、应用和研制新器件，提高陀螺使用精度 和使用寿命
a、应用轴联轴承，缩小了陀螺体积，提高了轴承 的承载能力、轴系的旋转精度和电机寿命； b、研制混合磁路式永磁力矩器，提高了力矩器磁 路的工作效率，降低了磁路分布的不均匀性，减 小了漏磁率，减小了陀螺常值漂移系数的大小， 提高了逐次稳定性； c、研制永磁磁滞电机，采用磁滞启动，永磁主工 作的工作方式，启动方便，陀螺性能重复性好。
未来发展展望
总结以往经验，参考应用情况，未来应在 下列方面重点发展： 1、研制大动态、高使用精度的动力调谐陀 螺，满足武器装备的需求； 2、研制小尺寸、低成本、中低精度的动力 调谐陀螺，可用到常规武器和石油勘探等 广阔民用领域。
动力调谐陀螺仪的基本原理、 主要特点及应用情况
张小东 2120121057
动力调谐陀螺仪[实用新型专利]
![动力调谐陀螺仪[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/e8eae579c950ad02de80d4d8d15abe23482f032e.png)
(10)授权公告号 (45)授权公告日 2014.02.12C N 203432588U (21)申请号 201320520515.5(22)申请日 2013.08.23G01C 19/02(2006.01)(73)专利权人重庆天箭传感器有限公司地址400060 重庆市南岸区花园路街道金山路158号3单元(72)发明人许吉金 庞宝泉(74)专利代理机构重庆市前沿专利事务所(普通合伙) 50211代理人谭小容(54)实用新型名称动力调谐陀螺仪(57)摘要本实用新型公开了一种动力调谐陀螺仪，包括壳体、陀螺转子、挠性接头、信号器、力矩器、陀螺电机、信号放大器，壳体包括左盖、底座、右盖和右罩，陀螺电机位于底座与右盖之间的空腔内，陀螺电机的驱动轴穿过底座并通过挠性接头与陀螺转子连接，陀螺转子的右端面具有环形槽，信号器和力矩器分别固定在底座上，且信号器位于力矩器的内侧，力矩器的左端伸入到陀螺转子的环形槽内，陀螺转子、挠性接头、信号器与力矩器均位于底座与左盖之间的空腔内，信号放大器位于右盖与右罩之间的空腔内，且信号放大器分别与信号器、力矩器电连接。
将陀螺电机、陀螺转子、信号器、力矩器和信号放大器合理布局，并封装于壳体内，具有体积小，重量轻的优点。
(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书2页 附图1页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书2页 附图1页(10)授权公告号CN 203432588 U1/1页1.一种动力调谐陀螺仪，包括壳体、陀螺转子(10)、挠性接头(9)、信号器(7)、力矩器(8)、陀螺电机(6)、信号放大器(5)，其特征在于：所述壳体包括从左到右依次连接的左盖(1)、底座(2)、右盖(3)和右罩(4)；所述陀螺电机(6)位于底座(2)与右盖(3)之间的空腔内，所述陀螺电机(6)的驱动轴(6a)穿过底座(2)并通过挠性接头(9)与陀螺转子(10)连接，所述陀螺转子(10)的右端面具有环形槽(10a)，所述信号器(7)和力矩器(8)分别固定在底座(2)上，且信号器(7)位于力矩器(8)的内侧，所述力矩器(8)的左端伸入到陀螺转子(10)的环形槽(10a)内，所述陀螺转子(10)、挠性接头(9)、信号器(7)与力矩器(8)均位于底座(2)与左盖(1)之间的空腔内，所述信号放大器(5)位于右盖(3)与右罩(4)之间的空腔内，且信号放大器(5)分别与信号器(7)、力矩器(8)电连接。
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩1、静念园林好，人间良可辞。 22、步步寻往迹，有处特依依。 23、望云惭高鸟，临木愧游鱼。 24、结庐在人境，而无车马喧；问君 何能尔 ？心远 地自偏 。 25、人生归有道，衣食固其端。
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭