FBM232-P0926GW 极小尺寸却能实现极高精度的半球谐振惯导
发布日期: 2024-02-27 作者:
基于哥式振动效应的半球谐振陀螺仪
基于牛顿经典力学以动力调谐陀螺仪为代表的是第一代陀螺仪,随后第二代陀螺仪基于萨格纳克效应,典型代表是激光陀螺和光纤陀螺,其特点是反应时间短、动态范围大、可靠性高,当然成本也不低。
到第三代陀螺仪,有两个不同技术路线的代表性产品,除了我们熟知的MEMS技术路线,另一个就是基于哥式振动效应的半球谐振陀螺仪。半球谐振陀螺仪,简称HRG,是哥式振动陀螺仪中的高精度代表。
半球谐振陀螺仪HRG由激励与检测电极和半球谐振子组成。半球谐振子的制备影响到整个陀螺仪的精度,它是一种对制备工艺、材料要求极高的部件,谐振子的加工精度和材质的均匀性都会对其核心参数Q值有巨大影响。如何保证半球谐振子的高Q值,是制备半球谐振陀螺仪HRG的核心命题。
对材料、工艺和理论要求都如何严苛的陀螺仪又有着哪些独特的优势呢?首先半球谐振陀螺仪HRG在精度上没有任何可以置疑的地方,它的随机漂移可以达到10-4°/hr量级,一些半球谐振陀螺仪精度甚至已经超过了光学陀螺仪。
而且它的高精度并不依赖更大的体积,不会导致模块重量增加空间受限,这就是它SWaP特性中的Size和Weight。
而且,半球谐振陀螺仪HRG的功耗低寿命长。这要得益于半球谐振陀螺仪HRG本身结构的内部密闭性就很好,而且又没有摩擦部件,是公认的寿命最长的陀螺仪。这也让它在精密应用上大有用武之地。
半球谐振陀螺仪HRG能在很小的体积下实现很高的精度,加之其结构能抗冲击抗辐射,在很多军工,精密机械领域优势明显。当然,半球谐振陀螺仪也存在着动态范围偏小、应用范围普适性不足等问题。