СПОСОБ КАЛИБРОВКИ ВИБРАЦИОННОГО ГИРОСКОПА

1. Способ калибровки вибрационного гироскопа, содержащий этапы, на которых:
возбуждают вибрацию вдоль оси возбуждения резонансной структуры, при этом ось возбуждения позиционирована в первой угловой позиции;
считывают вибрацию резонансной структуры на первой оси считывания резонансной структуры в то время, когда ось возбуждения позиционирована в первой угловой позиции;
формируют первый сигнал считывания, который указывает считываемую вибрацию резонансной структуры на первой оси считывания;
непрерывно поворачивают ось возбуждения вокруг резонансной структуры во вторую угловую позицию;
считывают вибрацию резонансной структуры на второй оси считывания резонансной структуры в то время, когда ось возбуждения позиционирована во второй угловой позиции;
формируют второй сигнал считывания, который указывает считываемую вибрацию резонансной структуры на второй оси считывания; и
суммируют первый сигнал считывания со вторым сигналом считывания, чтобы извлекать смещение гироскопа.
2. Способ по п. 1, в котором первая угловая позиция оси возбуждения отделена от второй угловой позиции оси возбуждения приблизительно на 45°.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором первая ось считывания выравнивается под углом приблизительно в 45° относительно первой угловой позиции оси возбуждения.
4. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором вторая ось считывания выравнивается под углом приблизительно в 45° относительно второй угловой позиции оси возбуждения.
5. Способ по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащий этап, на котором определяют угловую скорость гироскопа в то время, когда ось возбуждения вращается.
6. Способ по п. 5, в котором угловая скорость гироскопа определяется из первого сигнала считывания и второго сигнала считывания.
7. Способ по п. 5 или 6, в котором упомянутая определенная угловая скорость гироскопа используется для того, чтобы определять смещение гироскопа.
8. Способ по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащий этап, на котором определяют коэффициент масштабирования гироскопа.
9. Способ по п. 9, в котором упомянутый определенный коэффициент масштабирования используется для того, чтобы определять смещение гироскопа.
10. Способ по п. 8 или 9, в котором определение коэффициента масштабирования содержит этапы, на которых:
вращают ось возбуждения в первом направлении и на первой скорости в направлении к угловой позиции;
считывают вибрацию резонансной структуры на оси считывания в первое время непосредственно перед тем, как ось возбуждения достигает угловой позиции, и формируют первый сигнал считывания коэффициентов масштабирования, который указывает считываемую вибрацию;
вращают ось возбуждения в направлении от угловой позиции на первой скорости и во втором направлении, которое является противоположным первому направлению;
считывают вибрацию резонансной структуры на оси считывания во второе время сразу после того, как ось возбуждения уходит из угловой позиции, и формируют второй сигнал считывания коэффициентов масштабирования, который указывает считываемую вибрацию; и
вычисляют разность между первым и вторым сигналами считывания коэффициентов масштабирования для того, чтобы извлекать коэффициент масштабирования гироскопа.
11. Способ по п. 10, в котором ось считывания отделена от угловой позиции приблизительно на 45°.
12. Способ по п. 10 или 11, в котором разность между первым временем и вторым временем составляет менее приблизительно 50 миллисекунд.
13. Гироскоп, содержащий:
резонансную структуру;
первую и вторую пару исполнительных механизмов, выполненных с возможностью возбуждать вибрацию вдоль оси возбуждения резонансной структуры, причем первая и вторая пара исполнительных механизмов выполнены с возможностью непрерывно поворачивать ось возбуждения между первой угловой позицией и второй угловой позицией;
первую пару датчиков, выполненную с возможностью считывать вибрацию резонансной структуры вдоль первой оси считывания в то время, когда ось возбуждения находится в первой угловой позиции, и формировать первый сигнал считывания, который указывает считываемую вибрацию;
вторую пару датчиков, выполненную с возможностью считывать вибрацию резонансной структуры вдоль второй оси считывания в то время, когда ось возбуждения находится во второй угловой позиции, и формировать второй сигнал считывания, который указывает считываемую вибрацию;
контроллер, выполненный с возможностью суммировать первый сигнал считывания со вторым сигналом считывания, чтобы извлекать смещение вибрационного гироскопа.
14. Гироскоп по п. 13, в котором первая угловая позиция оси возбуждения отделена от второй угловой позиции оси возбуждения приблизительно на 45°.
15. Гироскоп по п. 13 или 14, в котором первая ось считывания выравнивается под углом приблизительно в 45° относительно первой угловой позиции оси возбуждения.
16. Гироскоп по любому из пп. 13-15, в котором вторая ось считывания выравнивается под углом приблизительно в 45° относительно второй угловой позиции оси возбуждения.
17. Гироскоп по любому из пп. 13-16, в котором контроллер дополнительно выполнен с возможностью определять угловую скорость гироскопа в то время, когда ось возбуждения вращается.
18. Гироскоп по п. 17, в котором контроллер выполнен с возможностью определять угловую скорость гироскопа из первого и второго сигналов считывания.
19. Гироскоп по п. 18, в котором контроллер выполнен с возможностью использовать упомянутую определенную угловую скорость гироскопа для того, чтобы определять смещение гироскопа.
20. Гироскоп по любому из пп. 13-19, дополнительно содержащий первый контур обратной связи, выполненный с возможностью сравнивать амплитуду вибраций, считываемых посредством первой пары датчиков, с первым опорным амплитудным сигналом и регулировать первую пару исполнительных механизмов согласно сравнению.
21. Гироскоп по любому из пп. 13-20, дополнительно содержащий второй контур обратной связи, выполненный с возможностью сравнивать амплитуду вибраций, считываемых посредством второй пары датчиков, со вторым опорным амплитудным сигналом и регулировать вторую пару исполнительных механизмов согласно сравнению.
22. Гироскоп по п. 20 и 21, в котором поворот оси возбуждения между первой угловой позицией и второй угловой позицией содержит изменение первого и второго опорных амплитудных сигналов.
23. Гироскоп по любому из пп. 20-22, в котором первый и/или второй контур обратной связи содержит аналоговые электронные схемы.
24. Гироскоп по любому из пп. 13-23, в котором контроллер дополнительно выполнен с возможностью определять коэффициент масштабирования гироскопа.
25. Гироскоп по п. 24, в котором контроллер выполнен с возможностью использовать упомянутый определенный коэффициент масштабирования для того, чтобы определять смещение гироскопа.
26. Гироскоп по п. 24 или 25, в котором:
первая и вторая пара исполнительных механизмов выполнены с возможностью вращать ось возбуждения в первом направлении и на первой скорости в направлении к угловой позиции и вращать ось возбуждения в направлении от угловой позиции на первой скорости и во втором направлении, которое является противоположным первому направлению;
первая пара датчиков выполнена с возможностью считывать вибрацию резонансной структуры на оси считывания в первое время непосредственно перед тем, как ось возбуждения достигает угловой позиции, и формировать первый сигнал считывания коэффициентов масштабирования, который указывает считываемую вибрацию;
первая пара датчиков дополнительно выполнена с возможностью считывать вибрацию резонансной структуры на оси считывания во второе время сразу после того, как ось возбуждения уходит из угловой позиции, и формировать второй сигнал считывания коэффициентов масштабирования, который указывает считываемую вибрацию; и
контроллер выполнен с возможностью вычислять разность между первым и вторым сигналами считывания коэффициентов масштабирования для того, чтобы извлекать коэффициент масштабирования гироскопа.
27. Гироскоп по п. 26, в котором ось считывания отделена от угловой позиции приблизительно на 45°.
28. Гироскоп по п. 26 или 27, в котором разность между первым временем и вторым временем составляет менее приблизительно 50 миллисекунд.
29. Гироскоп, содержащий:
резонансную структуру;
первую и вторую пару исполнительных механизмов, выполненных с возможностью возбуждать вибрацию вдоль оси возбуждения;
первую пару датчиков, выполненных с возможностью считывать вибрацию резонансной структуры вдоль первой оси считывания и формировать первый сигнал считывания, который указывает считываемую вибрацию;
первый контур обратной связи, содержащий аналоговые электронные схемы, выполненные с возможностью сравнивать первый сигнал считывания с первым опорным амплитудным сигналом и приводить в действие первую пару исполнительных механизмов согласно сравнению;
вторую пару датчиков, выполненных с возможностью считывать вибрацию резонансной структуры вдоль второй оси считывания и формировать второй сигнал считывания, который указывает считываемую вибрацию;
второй контур обратной связи, содержащий аналоговые электронные схемы, выполненные с возможностью сравнивать второй сигнал считывания со вторым опорным амплитудным сигналом и приводить в действие вторую пару исполнительных механизмов согласно сравнению; и
контроллер, выполненный с возможностью предоставлять первый опорный амплитудный сигнал в первый контур обратной связи и предоставлять второй опорный амплитудный сигнал во второй контур обратной связи, при этом контроллер выполнен с возможностью варьировать первый и второй опорные амплитудные сигналы, чтобы вызывать вращение оси возбуждения вокруг резонансной структуры.
30. Гироскоп по п. 29, в котором сравнение первого сигнала считывания с первым опорным амплитудным сигналом содержит демодуляцию первого сигнала считывания относительно первого осциллирующего опорного фазового сигнала и определение разности между демодулированным сигналом и первым опорным амплитудным сигналом.
31. Гироскоп по п. 29 или 30, в котором сравнение второго сигнала считывания со вторым опорным амплитудным сигналом содержит демодуляцию второго сигнала считывания относительно второго осциллирующего опорного фазового сигнала и определение разности между демодулированным сигналом и вторым опорным амплитудным сигналом.
32. Гироскоп по п. 31, зависимому от п. 30, в котором первый осциллирующий опорный фазовый сигнал и второй опорный фазовый сигнал имеют идентичную частоту и фазу.
33. Гироскоп по любому из пп. 29-32, в котором контроллер выполнен с возможностью варьировать первый и второй опорные амплитудные сигналы таким образом, что они представляют собой синусоидальные сигналы относительно времени.
34. Гироскоп по п. 33, в котором контроллер выполнен с возможностью варьировать первый и второй опорные амплитудные сигналы таким образом, что синусоидальные сигналы имеют практически постоянную разность фаз π/2.
35. Гироскоп по п. 33 или 34, в котором контроллер выполнен с возможностью варьировать первый и второй опорные амплитудные сигналы таким образом, что синусоидальные сигналы имеют по существу идентичную амплитуду.
36. Гироскоп по любому из пп. 29-35, в котором контроллер дополнительно выполнен с возможностью суммировать первый сигнал считывания со вторым сигналом считывания, чтобы извлекать смещение вибрационного гироскопа.
37. Гироскоп по любому из пп. 29-36, в котором:
контроллер дополнительно выполнен с возможностью варьировать первый и второй опорные амплитудные сигналы, чтобы вызывать вращение оси возбуждения в первом направлении и на первой скорости в направлении к угловой позиции, и варьировать первый и второй опорные амплитудные сигналы, чтобы вызывать вращение оси возбуждения в направлении от угловой позиции на первой скорости и во втором направлении, которое является противоположным первому направлению;
первая пара датчиков выполнена с возможностью считывать вибрацию резонансной структуры на оси считывания в первое время непосредственно перед тем, как ось возбуждения достигает угловой позиции, и формировать первый сигнал считывания коэффициентов масштабирования, который указывает считываемую вибрацию;
первая пара датчиков дополнительно выполнена с возможностью считывать вибрацию резонансной структуры на оси считывания во второе время сразу после того, как ось возбуждения уходит из угловой позиции, и формировать второй сигнал считывания коэффициентов масштабирования, который указывает считываемую вибрацию; и
контроллер дополнительно выполнен с возможностью вычислять разность между первым и вторым сигналами считывания коэффициентов масштабирования для того, чтобы извлекать коэффициент масштабирования гироскопа.