一种光纤陀螺分辨率评测方法.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102519487 A (43)申请公布日 2012.06.27 CN 102519487 A *CN102519487A* (21)申请号 201110416276.4 (22)申请日 2011.12.14 G01C 25/00(2006.01) (71)申请人浙江大学地址 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路 388 号 (72)发明人楼奇哲周一览杨建华舒晓武 (74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司 33200 代理人周烽 (54) 发明名称一种光纤陀螺分辨率评测方法 (57) 摘要本发明公开了一种光纤陀螺分辨率评测方法，光纤。

2、陀螺安装在有北向基准的单轴位置转台上，使其输入轴与水平面平行。根据待测分辨率指标以及当地纬度确定测试位置，将位置转台转动到测试位置，采集多组光纤陀螺数据后进行计算，评判光纤陀螺的分辨率是否满足待测指标要求。本发明操作简单，易于实现，保证了测试的正确性和精度。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页说明书 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书 2 页说明书 6 页 1/2 页 2 1. 一种光纤陀螺分辨率评测方法，其特征在于，该方法包括转台试验和数据处理两部分，该方法使用的转台为有北向基准的单轴位置转台；其中，。

3、所述转台试验的具体步骤如下： (1) 将光纤陀螺通过工装安装于带有北向基准的单轴位置转台上，并使得光纤陀螺输入轴与水平面平行；此时，光纤陀螺输入轴上的角速率理论值和理论输出值 F 为： ecoscos F K(D0+ecoscos) 式中， K 为陀螺标度因数， D0为光纤陀螺零偏， e为地球自转角速率，可取 15.0411 度 / 小时，为测试点地理纬度，为光纤陀螺输入轴与北向的夹角； (2)以光纤陀螺输入轴与北向的夹角为45度时的位置作为基础位置，此时光纤陀螺的输入值即为 “规定的输入角速率” ： (3) 根据待测的分辨率，由：确定测试时的位置，。

4、即计算出该测试位置光纤陀螺输入轴与北向的夹角的数值，记为 1； (4) 转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为 45 度的位置上测试 t 秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为 F31，测试时间 t 由待测光纤陀螺的精度决定，具体通过 Allan 方差分析方法计算； (5)转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为225度的位置上测试t秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为 F41； (6) 重复步骤 (4) 和步骤 (5)，共进行 N 次两位置测试， N 一般为大于 5 的自然数，得到光纤陀螺数据 F3j和 F4j(j 1-N)，每次测试中，两个位置的光纤陀螺。

5、角速率理论输出值分别为： (7)转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为1的位置上测试t秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为 F11； (8) 转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为 1+ 的位置上测试 t 秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为 F21； (9) 重复步骤 (7) 和步骤 (8)，共进行 N 次两位置测试， N 一般为大于 5 的自然数，得到光纤陀螺数据 F1j和 F2j(j 1-N) ；每次测试中，两个位置的光纤陀螺角速率理论输出值分别为： F1j K(D0+ecoscos1) 权利要求书 CN 102519487 A 2 2/2 页。

6、3 F2j K(D0+ecoscos(1+) 转台试验结束后，共采集到 2N 组光纤陀螺数据进行处理，用于评判光纤陀螺的分辨率是否满足待评判指标；所述数据处理具体步骤如下： (1) 计算 2N 组测试的光纤陀螺角速率测量值 j(j 1-N) ； (2) 对于 N 个计算结果 j(j 1-N)，抛弃两个最大值和两个最小值，对剩余的测试值求均值作为角速率的测量值； (3)对于N个计算结果0j(j1-N)，抛弃两个最大值和两个最小值，对剩余的测试值求均值作为基础角速率的测量值 0； (4) 计算测量误差的数值：当落在 0.5， 1.5 区间内，认为被测光纤陀螺的分。

7、辨率优于待评判值，否则认为被测光纤陀螺的分辨率劣于待评判值。权利要求书 CN 102519487 A 3 1/6 页 4 一种光纤陀螺分辨率评测方法技术领域 0001 本发明涉及导航、制导及控制领域，尤其涉及一种光纤陀螺分辨率评测方法。背景技术 0002 光纤陀螺的分辨率指光纤陀螺在规定的输入角速率下，能敏感的最小输入角速率增量。由该角速率增量所产生的输出增量，至少应等于按标度因数所期望的输出增量值的 50。 0003 分辨率反映了光纤陀螺的测量精度，如果分辨率较低，即使对某个特定的输入角速率，光纤陀螺的测量误差不大，在实际应用时，造成的测量误差也可能会。

8、超过光纤陀螺的噪声误差和漂移误差。假设光纤陀螺的分辨率为 1 度 / 小时，则意味着对于 10 度 / 小时和 10.5 度 / 小时的角速率输入，光纤陀螺实际输出的差异不会是 0.5 度 / 小时。那么即使在某个固定的角速率输入下，由噪声和漂移综合造成的误差为0.1度/小时，在实际应用时光纤陀螺的测量误差显然是要大于 0.1 度 / 小时的。 0004 GJB 2426A-2004 光纤陀螺仪测试方法中提出了使用速率转台进行的光纤陀螺的分辨率测试方法，但存在缺陷，不适合光纤陀螺分辨率测试使用。首先，使用目前的速率转台无法提供光纤陀螺分辨率量级 (0.0001 度 /。

9、秒 ) 的角速率变化，其次，该方法忽略了光纤陀螺零偏的概念，使用了固定的零偏数值，考虑到光纤陀螺的噪声和漂移与分辨率的量级是相当的，用一个固定的零偏来计算必然会带来较大的误差。 0005 目前国内各研制单位对于光纤陀螺的分辨率都没有很严格的测试方法，国外也没有相关的公开文献。但分辨率反映了光纤陀螺的测量精度，是有必要准确地进行评测的。为此，我们发明了一种有效的光纤陀螺分辨率评测方法。发明内容 0006 本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种光纤陀螺分辨率评测方法。 0007 本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种光纤陀螺分辨率评测方法，该方法包括。

10、转台试验和数据处理两部分，该方法使用的转台为有北向基准的单轴位置转台；其中，所述转台试验的具体步骤如下： 0008 (1) 将光纤陀螺通过工装安装于带有北向基准的单轴位置转台上，并使得光纤陀螺输入轴与水平面平行。此时，光纤陀螺输入轴上的角速率理论值和理论输出值 F 为： 0009 ecoscos 0010 F K(D0+ecoscos) 0011 式中， K为陀螺标度因数， D0为光纤陀螺零偏， e为地球自转角速率，可取15.0411 度 / 小时，为测试点地理纬度，为光纤陀螺输入轴与北向的夹角。 0012 (2)以光纤陀螺输入轴与北向的夹角为45度时的位置作为基础位。

11、置，此时光纤陀螺的输入值即为 “规定的输入角速率” ：说明书 CN 102519487 A 4 2/6 页 5 0013 0014 (3) 根据待测的分辨率，由： 0015 0016 确定测试时的位置，即计算出该测试位置光纤陀螺输入轴与北向的夹角的数值，记为 1； 0017 (4) 转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为 45 度的位置上测试 t 秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为 F31，测试时间 t 由待测光纤陀螺的精度决定，具体通过 Allan 方差分析方法计算； 0018 (5)转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为225度的位置上测试。

12、t秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为 F41； 0019 (6) 重复步骤 (4) 和步骤 (5)，共进行 N 次两位置测试， N 一般为大于 5 的自然数，得到光纤陀螺数据 F3j和 F4j(j 1-N)，每次测试中，两个位置的光纤陀螺角速率理论输出值分别为： 0020 0021 0022 (7)转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为1的位置上测试t秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为 F11； 0023 (8) 转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为 1+ 的位置上测试 t 秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为 F21； 0024 (9) 重复步骤 (7) 和。

13、步骤 (8)，共进行 N 次两位置测试， N 一般为大于 5 的自然数，得到光纤陀螺数据 F1j和 F2j(j 1-N)。每次测试中，两个位置的光纤陀螺角速率理论输出值分别为： 0025 F1j K(D0+ecoscos1) 0026 F2j K(D0+ecoscos(1+) 0027 转台试验结束后，共采集到 2N 组光纤陀螺数据进行处理，用于评判光纤陀螺的分辨率是否满足待评判指标。 0028 所述数据处理具体步骤如下： 0029 (1) 计算 2N 组测试的光纤陀螺角速率测量值 j(j 1-N) ； 0030 0031 0032 (2) 对于 N 个计算结果 j(j 1-。

14、N)，抛弃两个最大值和两个最小值，对剩余的测试值求均值作为角速率的测量值； 0033 (3)对于N个计算结果0j(j1-N)，抛弃两个最大值和两个最小值，对剩余的测说明书 CN 102519487 A 5 3/6 页 6 试值求均值作为基础角速率的测量值 0； 0034 (4) 计算测量误差的数值： 0035 0036 当落在 0.5， 1.5 区间内，认为被测光纤陀螺的分辨率优于待评判值，否则认为被测光纤陀螺的分辨率劣于待评判值。 0037 本发明的有益效果是： 0038 1、操作简单，测试步骤明确，测试时间短，总测试时间不超过 60 分钟； 003。

15、9 2、数据处理方法消除了零偏和环境磁场的影响，保证了测试值的精度和测试结果的正确性。 0040 3、首次提出了可行的光纤陀螺分辨率评测方法，填补了测试技术的空白。具体实施方式 0041 分辨率测试的原理是设法对光纤陀螺的输入增加一个小的角速率增量，测试其输出增量并与理论值比较。首先根据分辨率定义中所述的 “规定的输入角速率” ，确定基础位置，即光纤陀螺输入轴与真北的夹角的数值。由于此 “规定的输入角速率” 并无严格要求的选择方法，因此在实际操作上只需选择的数值为 0的位置作为基础位置，该位置的理论输入角速率比阈值大一个数量级，且在此位置附近，即的数值在。

16、 0附近变化时，存在所需的测试位置，在该测试位置时，光纤陀螺输入轴上的角速率与在基础位置时相比有待测分辨率量级的角速率变化，即可满足分辨率的测试要求。由此，可以简单地选择为 45 度时的位置作为基础位置。 0042 要准确得到某个测试位置下光纤陀螺的角速率测量值，必须去除光纤陀螺零偏的影响，为此可以采用两位置测试法，即两个测试位置上，光纤陀螺与北向夹角的数值之差为 180 度。进一步地，由于光纤陀螺的零偏中含有随机和漂移误差，使用两位置方法所得的角速率测量值依然包含误差。因此首先在每个位置测试时要选择合适的测试时间，这可由光纤陀螺的 Allan 方差分析方。

17、法得出，其次还要增加测试的次数并抛弃异常值以增加测试值的可信度。 0043 进一步地，分辨率定义中的 50判据并不合理，当光纤陀螺零偏稳定性的量级接近或大于被测的角速率量级时，测试值已经不能反映被测值，例如对于 0.01 度 / 小时的角速率增量，如光纤陀螺的精度为 0.1 度 / 小时，实际测试值不可能是小于 0.005 度 / 小时的某个数值。因此实际的判据不能是单向的，必须是一个区间。考虑到误差的对称性，将判据设为 0.5， 1.5 是合理的。这样分辨率的意义就更加明确，即分辨率是在某个规定的输入角速率下，光纤陀螺所能准确测量的最小角速率增量，所谓准确。

18、测量，是指测量误差不超过被测量的 50。 0044 进一步地，由于磁光 Faraday 效应是光纤陀螺中的主要非互易效应，实验证明，地磁场对陀螺的测量精度存在影响，而随着陀螺输入轴与地磁场方向夹角的不同，这种影响也不同。经试验分析，地磁场对光纤陀螺的影响呈余弦关系变化，即陀螺输入轴指向南北方向时影响最大，指向东西方向时影响接近于零。如果分辨率测试时没有磁屏蔽措施，测试结果将受到影响。说明书 CN 102519487 A 6 4/6 页 7 0045 下面分析如何在实际测试中减小环境磁场的影响：设地磁场对陀螺零偏的最大影响为 m，并记 e为地球自转。

19、角速率，为当地地理纬度，则在陀螺输入轴与北向夹角为时，陀螺输入轴上的角速率理论值为 ecoscos，地磁场的影响为 mcos。按照分辨率的测试方法，选择陀螺输入轴与北向夹角为 45 度的位置作为基础位置，则在测试位置上，理论的角速率增量测试值和实际的测试值分别为： 0046 0047 (1) 0048 0049 由于地磁场影响的存在，测试值不能反映由于造成的角速率增量。而如果改变测试和计算方法，增加对基础位置上的陀螺输出的测试，并以其测试值代替理论值，公式 (1) 将变为： 0050 0051 (2) 0052 0053 固有的误差将是： 0054 0。

20、055 以地理纬度 30 度计算为例，固有误差约为 1，而判据误差界限为 50，因此，采用同时测试基础位置上光纤陀螺输出的方法，可以忽略由地磁场影响造成的测试误差。 0056 下面根据上述评测原理详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明显。 0057 本测试方法分为转台试验和数据处理两部分。本方法使用的转台为有北向基准的单轴位置转台。 0058 转台试验的具体步骤如下： 0059 (1) 将光纤陀螺通过工装安装于带有北向基准的单轴位置转台上，并使得光纤陀螺输入轴与水平面平行。此时，光纤陀螺输入轴上的角速率理论值和理论输出值 F 为： 0060 ecoscos。

21、 0061 (4) 0062 F K(D0+ecoscos) 0063 式中， K为陀螺标度因数， D0为光纤陀螺零偏， e为地球自转角速率，可取15.0411 度 / 小时，为测试点地理纬度，为光纤陀螺输入轴与北向的夹角。 0064 (2)以光纤陀螺输入轴与北向的夹角为45度时的位置作为基础位置，此时光纤陀螺的输入值即为 “规定的输入角速率” ： 0065 0066 (3) 根据待测的分辨率，由说明书 CN 102519487 A 7 5/6 页 8 0067 0068 确定测试时的位置，即计算出该测试位置光纤陀螺输入轴与北向的夹角的数值，记为 1； 0069 。

22、(4) 转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为 45 度的位置上测试 t 秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为 F31，测试时间 t 由待测光纤陀螺的精度决定，具体通过 Allan 方差分析方法计算； 0070 (5)转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为225度的位置上测试t秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为 F41； 0071 (6)重复步骤(4)和步骤(5)，共进行若干次(一般五次以上，该实施例中为10次) 两位置测试，得到光纤陀螺数据 F3j和 F4j(j 1-10)。每次测试中，两个位置的光纤陀螺角速率理论输出值分别为： 0072 0073 (7)。

23、 0074 0075 (7)转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为1的位置上测试t秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为 F11； 0076 (8) 转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为 1+ 的位置上测试 t 秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为 F21； 0077 (9)重复步骤(7)和步骤(8)，共进行若干次(一般五次以上，该实施例中为10次) 两位置测试，得到光纤陀螺数据 F1j和 F2j(j 1-10)。每次测试中，两个位置的光纤陀螺角速率理论输出值分别为： 0078 F1j K(D0+ecoscos1) 0079 (8) 0080 F2j K(D0+ec。

24、oscos(1+) 0081 转台试验结束后，共采集到20组共40个光纤陀螺数据进行处理，评判光纤陀螺的分辨率是否满足待评判指标。 0082 数据处理具体步骤如下： 0083 (1) 计算 20 组测试的光纤陀螺角速率测量值 j(j 1-10) ； 0084 0085 (9) 0086 0087 (2) 对于 10 个计算结果 j(j 1-10)，抛弃两个最大值和两个最小值，对剩余 6 个测试值求均值作为角速率的测量值； 0088 (3) 对于 10 个计算结果 0j(j 1-10)，抛弃两个最大值和两个最小值，对剩余 6 说明书 CN 102519487 A 8 6/6。

25、页 9 个测试值求均值作为基础角速率的测量值 0； 0089 (4) 计算测量误差的数值： 0090 0091 当小于 0.5 时，认为光纤陀螺的分辨率大于，否则认为光纤陀螺的分辨率小于。如需准确得到光纤陀螺的分辨率，可将被测的逐次减小，直到小于0.5。而实际在光纤陀螺的性能评测中，分辨率是一个评判指标而不是一个测试指标，只需得到被测光纤陀螺的分辨率是否优于待评判指标的结论，无需测试出准确的分辨率。因此只要根据评判指标选择测试位置，对测试值进行判别即可：当落在0.5， 1.5区间内，认为被测光纤陀螺的分辨率优于(小于)待评判值，否则认为被测光纤陀螺的分辨率劣于(大于) 待评判值。说明书 CN 102519487 A 9 。

摘要
申请专利号：	CN201110416276.4	申请日：	2011.12.14
公开号：	CN102519487A	公开日：	2012.06.27
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|公开
IPC分类号：	G01C25/00	主分类号：	G01C25/00
申请人：	浙江大学
发明人：	楼奇哲; 周一览; 杨建华; 舒晓武
地址：	310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路388号
优先权：
专利代理机构：	杭州求是专利事务所有限公司 33200	代理人：	周烽
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内容摘要

本发明公开了一种光纤陀螺分辨率评测方法，光纤陀螺安装在有北向基准的单轴位置转台上，使其输入轴与水平面平行。根据待测分辨率指标以及当地纬度确定测试位置，将位置转台转动到测试位置，采集多组光纤陀螺数据后进行计算，评判光纤陀螺的分辨率是否满足待测指标要求。本发明操作简单，易于实现，保证了测试的正确性和精度。

权利要求书

1：一种光纤陀螺分辨率评测方法，其特征在于，该方法包括转台试验和数据处理两部分，该方法使用的转台为有北向基准的单轴位置转台；其中，所述转台试验的具体步骤如下： (1) 将光纤陀螺通过工装安装于带有北向基准的单轴位置转台上，并使得光纤陀螺输入轴与水平面平行；此时，光纤陀螺输入轴上的角速率理论值 Ω 和理论输出值 F 为： Ω ＝ Ωe·cosΨ·cosθ F ＝ K(D0+Ωe·cosΨ·cosθ) 式中， K 为陀螺标度因数， D0 为光纤陀螺零偏， Ωe 为地球自转角速率，可取 15.0411 度 / 小时， Ψ 为测试点地理纬度， θ 为光纤陀螺输入轴与北向的夹角； (2) 以光纤陀螺输入轴与北向的夹角 θ 为 45 度时的位置作为基础位置，此时光纤陀螺的输入值 Ω 即为 “规定的输入角速率” ： (3) 根据待测的分辨率 ΔΩ，由：确定测试时的位置，即计算出该测试位置光纤陀螺输入轴与北向的夹角 θ 的数值，记为 θ1 ； (4) 转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为 45 度的位置上测试 t 秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为 F31，测试时间 t 由待测光纤陀螺的精度决定，具体通过 Allan 方差分析方法计算； (5) 转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为 225 度的位置上测试 t 秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为 F41 ； (6) 重复步骤 (4) 和步骤 (5)，共进行 N 次两位置测试， N 一般为大于 5 的自然数，得到光纤陀螺数据 F3j 和 F4j(j ＝ 1-N)，每次测试中，两个位置的光纤陀螺角速率理论输出值分别为： (7) 转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为 θ1 的位置上测试 t 秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为 F11 ； (8) 转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为 θ1+π 的位置上测试 t 秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为 F21 ； (9) 重复步骤 (7) 和步骤 (8)，共进行 N 次两位置测试， N 一般为大于 5 的自然数，得到光纤陀螺数据 F1j 和 F2j(j ＝ 1-N) ；每次测试中，两个位置的光纤陀螺角速率理论输出值分别为： F1j ＝ K(D0+Ωe·cosΨ·cosθ1) 2 F2j ＝ K(D0+Ωe·cosΨ·cos(θ1+π)) 转台试验结束后，共采集到 2N 组光纤陀螺数据进行处理，用于评判光纤陀螺的分辨率是否满足待评判指标；所述数据处理具体步骤如下： (1) 计算 2N 组测试的光纤陀螺角速率测量值 ωj(j ＝ 1-N) ； (2) 对于 N 个计算结果 ωj(j ＝ 1-N)，抛弃两个最大值和两个最小值，对剩余的测试值求均值作为角速率的测量值 ω ； (3) 对于 N 个计算结果 ω0j(j ＝ 1-N)，抛弃两个最大值和两个最小值，对剩余的测试值求均值作为基础角速率的测量值 ω0 ； (4) 计算测量误差 δ 的数值：当 δ 落在 [0.5， 1.5] 区间内，认为被测光纤陀螺的分辨率优于待评判值，否则认为被测光纤陀螺的分辨率劣于待评判值。

说明书

一种光纤陀螺分辨率评测方法
    【技术领域】
     本发明涉及导航、制导及控制领域，尤其涉及一种光纤陀螺分辨率评测方法。背景技术光纤陀螺的分辨率指光纤陀螺在规定的输入角速率下，能敏感的最小输入角速率增量。由该角速率增量所产生的输出增量，至少应等于按标度因数所期望的输出增量值的 50％。
     分辨率反映了光纤陀螺的测量精度，如果分辨率较低，即使对某个特定的输入角速率，光纤陀螺的测量误差不大，在实际应用时，造成的测量误差也可能会超过光纤陀螺的噪声误差和漂移误差。假设光纤陀螺的分辨率为 1 度 / 小时，则意味着对于 10 度 / 小时和 10.5 度 / 小时的角速率输入，光纤陀螺实际输出的差异不会是 0.5 度 / 小时。那么即使在某个固定的角速率输入下，由噪声和漂移综合造成的误差为 0.1 度 / 小时，在实际应用时光纤陀螺的测量误差显然是要大于 0.1 度 / 小时的。
     《GJB 2426A-2004 光纤陀螺仪测试方法》中提出了使用速率转台进行的光纤陀螺的分辨率测试方法，但存在缺陷，不适合光纤陀螺分辨率测试使用。首先，使用目前的速率转台无法提供光纤陀螺分辨率量级 (0.0001 度 / 秒 ) 的角速率变化，其次，该方法忽略了光纤陀螺零偏的概念，使用了固定的零偏数值，考虑到光纤陀螺的噪声和漂移与分辨率的量级是相当的，用一个固定的零偏来计算必然会带来较大的误差。
     目前国内各研制单位对于光纤陀螺的分辨率都没有很严格的测试方法，国外也没有相关的公开文献。但分辨率反映了光纤陀螺的测量精度，是有必要准确地进行评测的。为此，我们发明了一种有效的光纤陀螺分辨率评测方法。
     发明内容本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种光纤陀螺分辨率评测方法。
     本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种光纤陀螺分辨率评测方法，该方法包括转台试验和数据处理两部分，该方法使用的转台为有北向基准的单轴位置转台；其中，所述转台试验的具体步骤如下：
     (1) 将光纤陀螺通过工装安装于带有北向基准的单轴位置转台上，并使得光纤陀螺输入轴与水平面平行。此时，光纤陀螺输入轴上的角速率理论值 Ω 和理论输出值 F 为：
     Ω ＝ Ωe·cosΨ·cosθ
     F ＝ K(D0+Ωe·cosΨ·cosθ)
     式中， K 为陀螺标度因数， D0 为光纤陀螺零偏， Ωe 为地球自转角速率，可取 15.0411 度 / 小时， Ψ 为测试点地理纬度， θ 为光纤陀螺输入轴与北向的夹角。
     (2) 以光纤陀螺输入轴与北向的夹角 θ 为 45 度时的位置作为基础位置，此时光纤陀螺的输入值 Ω 即为 “规定的输入角速率” ：
     (3) 根据待测的分辨率 ΔΩ，由：确定测试时的位置，即计算出该测试位置光纤陀螺输入轴与北向的夹角 θ 的数值，记为 θ1 ；
     (4) 转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为 45 度的位置上测试 t 秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为 F31，测试时间 t 由待测光纤陀螺的精度决定，具体通过 Allan 方差分析方法计算；
     (5) 转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为 225 度的位置上测试 t 秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为 F41 ；
     (6) 重复步骤 (4) 和步骤 (5)，共进行 N 次两位置测试， N 一般为大于 5 的自然数，得到光纤陀螺数据 F3j 和 F4j(j ＝ 1-N)，每次测试中，两个位置的光纤陀螺角速率理论输出值分别为：
     (7) 转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为 θ1 的位置上测试 t 秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为 F11 ；
     (8) 转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为 θ1+π 的位置上测试 t 秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为 F21 ；
     (9) 重复步骤 (7) 和步骤 (8)，共进行 N 次两位置测试， N 一般为大于 5 的自然数，得到光纤陀螺数据 F1j 和 F2j(j ＝ 1-N)。每次测试中，两个位置的光纤陀螺角速率理论输出值分别为：
     F1j ＝ K(D0+Ωe·cosΨ·cosθ1)
     F2j ＝ K(D0+Ωe·cosΨ·cos(θ1+π))
     转台试验结束后，共采集到 2N 组光纤陀螺数据进行处理，用于评判光纤陀螺的分辨率是否满足待评判指标。
     所述数据处理具体步骤如下：
     (1) 计算 2N 组测试的光纤陀螺角速率测量值 ωj(j ＝ 1-N) ；
     (2) 对于 N 个计算结果 ωj(j ＝ 1-N)，抛弃两个最大值和两个最小值，对剩余的测试值求均值作为角速率的测量值 ω ；
     (3) 对于 N 个计算结果 ω0j(j ＝ 1-N)，抛弃两个最大值和两个最小值，对剩余的测
     试值求均值作为基础角速率的测量值 ω0 ；
     (4) 计算测量误差 δ 的数值：
     当 δ 落在 [0.5， 1.5] 区间内，认为被测光纤陀螺的分辨率优于待评判值，否则认为被测光纤陀螺的分辨率劣于待评判值。
     本发明的有益效果是：
     1、操作简单，测试步骤明确，测试时间短，总测试时间不超过 60 分钟；
     2、数据处理方法消除了零偏和环境磁场的影响，保证了测试值的精度和测试结果的正确性。
     3、首次提出了可行的光纤陀螺分辨率评测方法，填补了测试技术的空白。
     具体实施方式
     分辨率测试的原理是设法对光纤陀螺的输入增加一个小的角速率增量，测试其输出增量并与理论值比较。首先根据分辨率定义中所述的 “规定的输入角速率” ，确定基础位置，即光纤陀螺输入轴与真北的夹角 θ 的数值。由于此 “规定的输入角速率” 并无严格要该位置求的选择方法，因此在实际操作上只需选择 θ 的数值为 θ0 的位置作为基础位置，的理论输入角速率比阈值大一个数量级，且在此位置附近，即 θ 的数值在 θ0 附近变化时，存在所需的测试位置，在该测试位置时，光纤陀螺输入轴上的角速率与在基础位置时相比有待测分辨率量级的角速率变化，即可满足分辨率的测试要求。由此，可以简单地选择 θ 为 45 度时的位置作为基础位置。
     要准确得到某个测试位置下光纤陀螺的角速率测量值 ω，必须去除光纤陀螺零偏的影响，为此可以采用两位置测试法，即两个测试位置上，光纤陀螺与北向夹角的数值之差为 180 度。进一步地，由于光纤陀螺的零偏中含有随机和漂移误差，使用两位置方法所得的角速率测量值依然包含误差。因此首先在每个位置测试时要选择合适的测试时间，这可由光纤陀螺的 Allan 方差分析方法得出，其次还要增加测试的次数并抛弃异常值以增加测试值的可信度。
     进一步地，分辨率定义中的 50％判据并不合理，当光纤陀螺零偏稳定性的量级接近或大于被测的角速率量级时，测试值已经不能反映被测值，例如对于 0.01 度 / 小时的角速率增量，如光纤陀螺的精度为 0.1 度 / 小时，实际测试值不可能是小于 0.005 度 / 小时的某个数值。因此实际的判据不能是单向的，必须是一个区间。考虑到误差的对称性，将判据设为 [0.5， 1.5] 是合理的。这样分辨率的意义就更加明确，即分辨率是在某个规定的输入角速率下，光纤陀螺所能准确测量的最小角速率增量，所谓准确测量，是指测量误差不超过被测量的 50％。
     进一步地，由于磁光 Faraday 效应是光纤陀螺中的主要非互易效应，实验证明，地磁场对陀螺的测量精度存在影响，而随着陀螺输入轴与地磁场方向夹角的不同，这种影响也不同。经试验分析，地磁场对光纤陀螺的影响呈余弦关系变化，即陀螺输入轴指向南北方向时影响最大，指向东西方向时影响接近于零。如果分辨率测试时没有磁屏蔽措施，测试结果将受到影响。下面分析如何在实际测试中减小环境磁场的影响：设地磁场对陀螺零偏的最大影响为 ωm，并记 Ωe 为地球自转角速率， Ψ 为当地地理纬度，则在陀螺输入轴与北向夹角为 θ 时，陀螺输入轴上的角速率理论值为 Ωe·cosΨ·cosθ，地磁场的影响为 ωmcosθ。按照分辨率的测试方法，选择陀螺输入轴与北向夹角为 45 度的位置作为基础位置，则在测试位置上，理论的角速率增量测试值 Δω 和实际的测试值 Δω′分别为：
     (1)由于地磁场影响的存在，测试值不能反映由于 Δθ 造成的角速率增量。而如果改变测试和计算方法，增加对基础位置上的陀螺输出的测试，并以其测试值代替理论值，公式 (1) 将变为：
     (2)固有的误差将是：以地理纬度 30 度计算为例，固有误差约为 1％，而判据误差界限为 50％，因此，采用同时测试基础位置上光纤陀螺输出的方法，可以忽略由地磁场影响造成的测试误差。
     下面根据上述评测原理详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明显。
     本测试方法分为转台试验和数据处理两部分。本方法使用的转台为有北向基准的单轴位置转台。
     转台试验的具体步骤如下：
     (1) 将光纤陀螺通过工装安装于带有北向基准的单轴位置转台上，并使得光纤陀螺输入轴与水平面平行。此时，光纤陀螺输入轴上的角速率理论值 Ω 和理论输出值 F 为：
     Ω ＝ Ωe·cosΨ·cosθ
     (4)
     F ＝ K(D0+Ωe·cosΨ·cosθ)
     式中， K 为陀螺标度因数， D0 为光纤陀螺零偏， Ωe 为地球自转角速率，可取 15.0411 度 / 小时， Ψ 为测试点地理纬度， θ 为光纤陀螺输入轴与北向的夹角。
     (2) 以光纤陀螺输入轴与北向的夹角 θ 为 45 度时的位置作为基础位置，此时光纤陀螺的输入值 Ω 即为 “规定的输入角速率” ：
     (3) 根据待测的分辨率 ΔΩ，由
     确定测试时的位置，即计算出该测试位置光纤陀螺输入轴与北向的夹角 θ 的数值，记为 θ1 ；
     (4) 转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为 45 度的位置上测试 t 秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为 F31，测试时间 t 由待测光纤陀螺的精度决定，具体通过 Allan 方差分析方法计算；
     (5) 转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为 225 度的位置上测试 t 秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为 F41 ；
     (6) 重复步骤 (4) 和步骤 (5)，共进行若干次 ( 一般五次以上，该实施例中为 10 次 ) 两位置测试，得到光纤陀螺数据 F3j 和 F4j(j ＝ 1-10)。每次测试中，两个位置的光纤陀螺角速率理论输出值分别为：
     (7)(7) 转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为 θ1 的位置上测试 t 秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为 F11 ；
     (8) 转动位置转台，在光纤陀螺输入轴与北向的夹角为 θ1+π 的位置上测试 t 秒光纤陀螺输出值并取平均值，记为 F21 ；
     (9) 重复步骤 (7) 和步骤 (8)，共进行若干次 ( 一般五次以上，该实施例中为 10 次 ) 两位置测试，得到光纤陀螺数据 F1j 和 F2j(j ＝ 1-10)。每次测试中，两个位置的光纤陀螺角速率理论输出值分别为：
     F1j ＝ K(D0+Ωe·cosΨ·cosθ1)
     (8)
     F2j ＝ K(D0+Ωe·cosΨ·cos(θ1+π))
     转台试验结束后，共采集到 20 组共 40 个光纤陀螺数据进行处理，评判光纤陀螺的分辨率是否满足待评判指标。
     数据处理具体步骤如下： (1) 计算 20 组测试的光纤陀螺角速率测量值 ωj(j ＝ 1-10) ；(9)(2) 对于 10 个计算结果 ωj(j ＝ 1-10)，抛弃两个最大值和两个最小值，对剩余 6 个测试值求均值作为角速率的测量值 ω ；
     (3) 对于 10 个计算结果 ω0j(j ＝ 1-10)，抛弃两个最大值和两个最小值，对剩余 6
     个测试值求均值作为基础角速率的测量值 ω0 ；
     (4) 计算测量误差 δ 的数值：
     当 δ 小于 0.5 时，认为光纤陀螺的分辨率大于 ΔΩ，否则认为光纤陀螺的分辨率小于 ΔΩ。如需准确得到光纤陀螺的分辨率，可将被测的 ΔΩ 逐次减小，直到 δ 小于 0.5。而实际在光纤陀螺的性能评测中，分辨率是一个评判指标而不是一个测试指标，只需得到被测光纤陀螺的分辨率是否优于待评判指标的结论，无需测试出准确的分辨率。因此只要根据评判指标选择测试位置，对测试值进行判别即可：当 δ 落在 [0.5， 1.5] 区间内，认为被测光纤陀螺的分辨率优于 ( 小于 ) 待评判值，否则认为被测光纤陀螺的分辨率劣于 ( 大于 ) 待评判值。
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