Компенсация дрейфа твердотельного волнового гироскопа

Аннотация

Рассматривается твердотельный волновой гироскоп - измерительный прибор, работающий в режиме свободных колебаний. Из-за различных погрешностей искажается эффект Брайана, который лежит в основе работы прибора. Рассматриваются явления, искажающие эффект Брайана и ухудшающие точность прибора - собственный уход волны (дрейф), нелинейность выходного сигнала, шумы. Приводятся причины возникновения дрейфа и нелинейности. Формулируется общая задача и методика увеличения точности прибора за счет использования моделей дрейфа и нелинейности. Приводятся подходы к оценке значений скорости дрейфа волны и нелинейности выходного сигнала для обработки и получения параметров, которые в дальнейшем будут использоваться в работающем приборе для увеличения точности выходного сигнала. Изучаются факторы, влияющие на дрейф твердотельного волнового гироскопа. Приводятся различные существующие модели дрейфа. Описываются недостатки и особенности существующих моделей. Обосновывается необходимость учета в модели температурных влияний. Приводится зависимость резонансной частоты от температуры. Обосновывается возможность использования значений резонансной частоты в работающем приборе. Для оценки параметров дрейфа предлагается использовать модель двух переменных. Зависимость от углового положения волны аппроксимируется гармоническими функциями; зависимость дрейфа от резонансной частоты предлагается аппроксимировать с помощью сплайнов. Выводятся формулы для расчета параметров по результатам измерений дрейфа. Анализируются особенности предложенной модели. Модель может быть использована как для аппроксимации данных, так и для последующей компенсации погрешности в работающем приборе. Описывается возможность использования полученной модели для исследований зависимости дрейфа от скорости нагревания.