Этап 2. Калибровка на основании, вращающемся с постоянной скоростью вокруг вертикальной оси.

Выставим ось X по направлению отвесной линии вверх в ориентацию 1.

Тестовые воздействия

(2.28)

подставим в формулы (2.9)

(2.29)

При вращении с той же угловой скоростью в противоположную сторону выражения для тестовых воздействий примут вид

(2.30)

Подставим выражения для тестовых воздействий (2.30) в формулы (2.9)

(2.31)

После осреднения результатов измерений (2.29), (2.31) в ориентации 1 имеем

(2.32)

Здесь и далее величины и представляют среднее арифметическое показаний ДУС, зафиксированных в каждой ориентации с номером , при вращении в положительном направлении против часовой стрелки и в отрицательном направлении по часовой стрелке () соответственно.

Из выражений (2.32) могут быть определены следующие калибровочные константы трехосного ДУС

(2.33)

Выставим ось Y по направлению отвесной линии вверх в ориентацию 3.

Тестовые воздействия

(2.34)

подставим в формулы (2.1)

(2.35)

При вращении с той же угловой скоростью в противоположную сторону выражения для тестовых воздействий примут вид

(2.36)

Подставим выражения для тестовых воздействий (2.36) в формулы (2.9)

(2.37)

После осреднения результатов измерений (2.35), (2.37) в ориентации 3 имеем

(2.38)

Из выражений (2.38) могут быть определены следующие калибровочные константы трехосного ДУС

(2.39)

Выставим ось Z по направлению отвесной линии вверх в ориентацию 5.

Тестовые воздействия

(2.40)

подставим в формулы (2.9)

(2.41)

При вращении с той же угловой скоростью в противоположную сторону выражения для тестовых воздействий примут вид

(2.42)

Подставим выражения для тестовых воздействий (2.42) в формулы (2.9)

(2.43)

После осреднения результатов измерений (2.33), (2.35) в ориентации 5 имеем

(2.44)

Из выражений (2.36) могут быть определены следующие калибровочные константы трехосного ДУС

(2.45)

Окончательно сводка формул для определения калибровочных констант триады ДУС в силу модели погрешностей (2.9) может быть получена из выражений (2.15), (2.21), (2.27), (2.33), (2.39), (2.45):

- выражения для вычисления поправок к масштабным коэффициентам

, (2.46)

, (2.47)

, (2.48)

- выражения для вычисления погрешностей выставки оси чувствительности ДУС X

, (2.49)

, (2, 50)

- выражения для вычисления погрешностей выставки оси чувствительности ДУС Y

, (2.51)

, (2.52)

- выражения для вычисления погрешностей выставки оси чувствительности ДУС Z

, (2.53)

, (2.54)

- выражения для вычисления коэффициентов влияния кажущихся ускорений по осям X, Y, Z ДУСа X

(2.55)

(2.56)

(2.57)

- выражения для вычисления коэффициентов влияния кажущихся ускорений по осям X, Y, Z ДУС Y

(2.58)

(2.59)

(2.60)

- выражения для вычисления коэффициентов влияния кажущихся ускорений по осям X, Y, Z ДУС Z

(2.61)

(2.62)

(2.63)

- выражения для вычисления смещения нуля ДУС X

(2.64)

(2.65)

(2.66)

- выражения для вычисления смещения нуля ДУС Y

(2.67)

(2.68)

(2.69)

- выражения для вычисления смещения нуля ДУС Z

(2.70)

(2.71)

(2.72)

Работа в шести ориентациях на неподвижном основании при отсутствии тестовых вращений дает возможность получить три оценки смещения нуля каждого ДУС. Поэтому близость значений этих трех оценок может свидетельствовать о корректности проведенной калибровки.

Следует также обратить внимание на то, что все оценки смещения нуля ДУС по формулам (2.64)…(2.72) используют измерения вблизи нулевых сигналов ДУС. Таким образом, нелинейность выходной характеристики ДУС не влияет на оценки смещения.

Изложенная выше методика калибровки триады ДУС учитывает специфику используемого ориентационного приспособления – наличие только пяти, а не шести рабочих граней. Отсутствие шестой рабочей грани не влияет на качество калибровки.

Полученные в данном разделе формулы (2.46)…(2.72) используются в главе 3 при калибровке трех каналов угловой скорости микромеханического инерциального измерительного блока.

2.1.6. Линейная модель двухосного ДУС. Калибровка двухосного ДУС. Модель двухосного ДУС с осями чувствительности X и Z (рис. 2.4) может быть получена из выражения (2.9) путем вычеркивания второй строчки с сохранением всех принятых ранее обозначений

(2.73).

Рис. 2.4. К модели погрешности двухосного ДУС

Сводка формул для определения калибровочных констант двухосного ДУС с осями чувствительности X и Z в силу модели погрешностей (2.73) может быть получена из выражений (2.46)…(2.72):

- выражения для вычисления поправок к масштабным коэффициентам

, (2.74)

, (2.75)

- выражения для вычисления погрешностей выставки оси чувствительности ДУС X

, (2.76)

, (2.77)

- выражения для вычисления погрешностей выставки оси чувствительности ДУС Z

, (2.78)

, (2.79)

- выражения для вычисления коэффициентов влияния кажущихся ускорений по осям X, Y, Z ДУС X

(2.80)

(2.81)

(2.82)

- выражения для вычисления коэффициентов влияния кажущихся ускорений по осям X, Y, Z ДУС Z

(2.83)

(2.84)

(2.85)

- выражения для вычисления смещения нуля ДУС X

(2.86)

(2.87)

(2.88)

- выражения для вычисления смещения нуля ДУС Z

(2.89)

(2.90)

(2.91)

Приведенные в данном разделе формулы (2.74)…(2.91) используются в данной главе при калибровке микромеханического двухосного ДУС.