哥氏振动陀螺检测电极误差补偿方法、系统、设备及介质

本技术涉及陀螺仪，特别涉及一种哥氏振动陀螺检测电极误差补偿方法、系统、设备及介质。

背景技术：

1、哥氏振动陀螺是一种基于弹性驻波的哥氏效应测量载体角速度或角度的新型振动陀螺，拥有精度高、稳定性好、能耗小、工作温度范围大、抗电离辐射能力强、机械部件结构简单等突出特点。

2、哥氏振动陀螺的陀螺主体部分包括谐振子与电极基座两部分，哥氏振动陀螺通过镀膜谐振子与电极基座间形成静电电容进行驱动与检测。由于谐振子与电极基座在装配过程中会不可避免地出现谐振子支撑柱偏心与倾角误差，分别导致了电极偏移角与电极增益误差的产生。上述现象在哥氏振动陀螺的驱动端与检测端均存在，使得驱动力出现偏差、检测信号变得失真，严重影响哥氏振动陀螺的测量精度。

3、相关技术中，通常基于计算法和拟合法对哥氏振动陀螺检测电极误差补偿，但是上述方式存在驱动电极误差、阻尼误差或地速的影响，补偿精度较低。

4、因此，如何提高对哥氏振动陀螺的误差补偿精度是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种哥氏振动陀螺检测电极误差补偿方法、一种哥氏振动陀螺检测电极误差补偿系统、一种电子设备及一种存储介质，能够提高对哥氏振动陀螺的误差补偿精度。

2、为解决上述技术问题，本技术提供一种哥氏振动陀螺检测电极误差补偿方法，应用于与所述哥氏振动陀螺连接的测试设备，所述哥氏振动陀螺固定于转台，所述哥氏振动陀螺的输入轴与所述转台的旋转轴重合，所述检测电极误差补偿方法包括：

3、在所述测试设备中为所述哥氏振动陀螺设置预设补偿系数，基于所述预设补偿系数获取所述哥氏振动陀螺在顺时针旋转过程的顺时针驻波角相关误差和逆时针旋转过程的逆时针驻波角相关误差；其中，所述顺时针旋转过程为所述转台按照目标速率带动所述哥氏振动陀螺从第一驻波角度顺时针旋转至第二驻波角度的过程，所述逆时针旋转过程为所述转台按照所述目标速率带动所述哥氏振动陀螺从所述第二驻波角度逆时针旋转至所述第一驻波角度的过程；

4、利用预设公式分别对所述顺时针驻波角相关误差和所述逆时针驻波角相关误差进行数据拟合，得到顺时针拟合结果和逆时针拟合结果；其中，所述顺时针拟合结果和所述逆时针拟合结果中均包括角相关误差的四倍驻波角正弦分量和四倍驻波角余弦分量，所述预设公式为描述驻波角相关误差与检测电极误差、驱动电极误差、阻尼误差的对应关系的公式，所述预设公式包括虚拟旋转控制力相关项、稳幅控制力相关项、外界输入角速率相关项和阻尼误差项；

5、将所述顺时针拟合结果和所述逆时针拟合结果相减得到拟合结果差值，并根据所述拟合结果差值计算检测电极误差对应的目标补偿系数；

6、将所述测试设备中的补偿系数更新为所述目标补偿系数，以便利用所述目标补偿系数对所述哥氏振动陀螺的检测电极误差进行补偿。

7、可选的，在所述测试设备中为所述哥氏振动陀螺设置预设补偿系数，基于所述预设补偿系数获取所述哥氏振动陀螺在顺时针旋转过程的顺时针驻波角相关误差和逆时针旋转过程的逆时针驻波角相关误差，包括：

8、在所述测试设备中为所述哥氏振动陀螺设置第一预设陀螺偏移角补偿系数，基于所述第一预设陀螺偏移角补偿系数获取所述哥氏振动陀螺在所述顺时针旋转过程的第一顺时针驻波角相关误差和所述逆时针旋转过程的第一逆时针驻波角相关误差；

9、在所述测试设备中为所述哥氏振动陀螺设置第二预设陀螺偏移角补偿系数，基于所述第二预设陀螺偏移角补偿系数获取所述哥氏振动陀螺在所述顺时针旋转过程的第二顺时针驻波角相关误差和所述逆时针旋转过程的第二逆时针驻波角相关误差；

10、相应的，利用预设公式分别对所述顺时针驻波角相关误差和所述逆时针驻波角相关误差进行数据拟合，得到顺时针拟合结果和逆时针拟合结果，包括：

11、利用所述预设公式分别对所述第一顺时针驻波角相关误差和所述第一逆时针驻波角相关误差进行数据拟合，得到第一顺时针拟合结果和第一逆时针拟合结果；

12、利用所述预设公式分别对所述第二顺时针驻波角相关误差和所述第二逆时针驻波角相关误差进行数据拟合，得到第二顺时针拟合结果和第二逆时针拟合结果；

13、相应的，将所述顺时针拟合结果和所述逆时针拟合结果相减得到拟合结果差值，包括：

14、将所述第一顺时针拟合结果和所述第一逆时针拟合结果相减得到第一拟合结果差值；

15、将所述第二顺时针拟合结果和所述第二逆时针拟合结果相减得到第二拟合结果差值。

16、可选的，根据所述拟合结果差值计算检测电极误差对应的目标补偿系数，包括：

17、构建第一坐标系；其中，所述第一坐标系的横轴为陀螺偏移角补偿系数，所述第一坐标系的纵轴为顺时针拟合结果和逆时针拟合结果的差；

18、确定所述第一预设陀螺偏移角补偿系数和所述第一拟合结果差值在所述第一坐标系对应的第一坐标点；

19、确定所述第二预设陀螺偏移角补偿系数和所述第二拟合结果差值在所述第一坐标系对应的第二坐标点；

20、生成经过所述第一坐标点和所述第二坐标点的第一线性函数，并将所述第一线性函数与所述第一坐标系的横轴交点对应的陀螺偏移角补偿系数设置为目标陀螺偏移角补偿系数。

21、可选的，还包括：

22、在基于所述第一预设陀螺偏移角补偿系数或所述第二预设陀螺偏移角补偿系数获取驻波角相关误差的过程中，设置所述测试设备使用的陀螺增益误差补偿系数为固定值。

23、可选的，在所述测试设备中为所述哥氏振动陀螺设置预设补偿系数，基于所述预设补偿系数获取所述哥氏振动陀螺在顺时针旋转过程的顺时针驻波角相关误差和逆时针旋转过程的逆时针驻波角相关误差，包括：

24、在所述测试设备中为所述哥氏振动陀螺设置第一预设陀螺增益误差补偿系数，基于所述第一预设陀螺增益误差补偿系数获取所述哥氏振动陀螺在所述顺时针旋转过程的第三顺时针驻波角相关误差和所述逆时针旋转过程的第三逆时针驻波角相关误差；

25、在所述测试设备中为所述哥氏振动陀螺设置第二预设陀螺增益误差补偿系数，基于所述第二预设陀螺增益误差补偿系数获取所述哥氏振动陀螺在所述顺时针旋转过程的第四顺时针驻波角相关误差和所述逆时针旋转过程的第四逆时针驻波角相关误差；

26、相应的，利用预设公式分别对所述顺时针驻波角相关误差和所述逆时针驻波角相关误差进行数据拟合，得到顺时针拟合结果和逆时针拟合结果，包括：

27、利用所述预设公式分别对所述第三顺时针驻波角相关误差和所述第三逆时针驻波角相关误差进行数据拟合，得到第三顺时针拟合结果和第三逆时针拟合结果；

28、利用所述预设公式分别对所述第四顺时针驻波角相关误差和所述第四逆时针驻波角相关误差进行数据拟合，得到第四顺时针拟合结果和第四逆时针拟合结果；

29、相应的，将所述顺时针拟合结果和所述逆时针拟合结果相减得到拟合结果差值，包括：

30、将所述第三顺时针拟合结果和所述第三逆时针拟合结果相减得到第三拟合结果差值；

31、将所述第四顺时针拟合结果和所述第四逆时针拟合结果相减得到第四拟合结果差值。

32、可选的，根据所述拟合结果差值计算检测电极误差对应的目标补偿系数，包括：

33、构建第二坐标系；其中，所述第二坐标系的横轴为陀螺增益误差补偿系数，所述第二坐标系的纵轴为顺时针拟合结果和逆时针拟合结果的差；

34、确定所述第一预设陀螺增益误差补偿系数和所述第三拟合结果差值在所述第二坐标系对应的第三坐标点；

35、确定所述第二预设陀螺增益误差补偿系数和所述第四拟合结果差值在所述第二坐标系对应的第四坐标点；

36、生成经过所述第三坐标点和所述第四坐标点的第二线性函数，并将所述第二线性函数与所述第二坐标系的横轴交点对应的陀螺增益误差补偿系数设置为目标陀螺增益误差补偿系数。

37、可选的，还包括：

38、在基于所述第一预设陀螺增益误差补偿系数或所述第二预设陀螺增益误差补偿系数获取驻波角相关误差的过程中，设置所述测试设备使用的陀螺偏移角补偿系数为固定值。

39、本技术还提供了一种哥氏振动陀螺检测电极误差补偿系统，应用于与所述哥氏振动陀螺连接的测试设备，所述哥氏振动陀螺固定于转台，所述哥氏振动陀螺的输入轴与所述转台的旋转轴重合，所述检测电极误差补偿系统包括：

40、测试模块，用于在所述测试设备中为所述哥氏振动陀螺设置预设补偿系数，基于所述预设补偿系数获取所述哥氏振动陀螺在顺时针旋转过程的顺时针驻波角相关误差和逆时针旋转过程的逆时针驻波角相关误差；其中，所述顺时针旋转过程为所述转台按照目标速率带动所述哥氏振动陀螺从第一驻波角度顺时针旋转至第二驻波角度的过程，所述逆时针旋转过程为所述转台按照所述目标速率带动所述哥氏振动陀螺从所述第二驻波角度逆时针旋转至所述第一驻波角度的过程；

41、拟合模块，用于利用预设公式分别对所述顺时针驻波角相关误差和所述逆时针驻波角相关误差进行数据拟合，得到顺时针拟合结果和逆时针拟合结果；其中，所述顺时针拟合结果和所述逆时针拟合结果中均包括角相关误差的四倍驻波角正弦分量和四倍驻波角余弦分量，所述预设公式为描述驻波角相关误差与检测电极误差、驱动电极误差、阻尼误差的对应关系的公式，所述预设公式包括虚拟旋转控制力相关项、稳幅控制力相关项、外界输入角速率相关项和阻尼误差项；

42、补偿系数确定模块，用于将所述顺时针拟合结果和所述逆时针拟合结果相减得到拟合结果差值，并根据所述拟合结果差值计算检测电极误差对应的目标补偿系数；

43、误差补偿模块，用于将所述测试设备中的补偿系数更新为所述目标补偿系数，以便利用所述目标补偿系数对所述哥氏振动陀螺的检测电极误差进行补偿。

44、本技术还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序执行时实现上述哥氏振动陀螺检测电极误差补偿方法执行的步骤。

45、本技术还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器调用所述存储器中的计算机程序时实现上述哥氏振动陀螺检测电极误差补偿方法执行的步骤。

46、本技术提供了一种哥氏振动陀螺检测电极误差补偿方法，应用于与所述哥氏振动陀螺连接的测试设备，所述哥氏振动陀螺固定于转台，所述哥氏振动陀螺的输入轴与所述转台的旋转轴重合，所述检测电极误差补偿方法包括：在所述测试设备中为所述哥氏振动陀螺设置预设补偿系数，基于所述预设补偿系数获取所述哥氏振动陀螺在顺时针旋转过程的顺时针驻波角相关误差和逆时针旋转过程的逆时针驻波角相关误差；其中，所述顺时针旋转过程为所述转台按照目标速率带动所述哥氏振动陀螺从第一驻波角度顺时针旋转至第二驻波角度的过程，所述逆时针旋转过程为所述转台按照所述目标速率带动所述哥氏振动陀螺从所述第二驻波角度逆时针旋转至所述第一驻波角度的过程；利用预设公式分别对所述顺时针驻波角相关误差和所述逆时针驻波角相关误差进行数据拟合，得到顺时针拟合结果和逆时针拟合结果；其中，所述顺时针拟合结果和所述逆时针拟合结果中均包括角相关误差的四倍驻波角正弦分量和四倍驻波角余弦分量，所述预设公式为描述驻波角相关误差与检测电极误差、驱动电极误差、阻尼误差的对应关系的公式，所述预设公式包括虚拟旋转控制力相关项、稳幅控制力相关项、外界输入角速率相关项和阻尼误差项；将所述顺时针拟合结果和所述逆时针拟合结果相减得到拟合结果差值，并根据所述拟合结果差值计算检测电极误差对应的目标补偿系数；将所述测试设备中的补偿系数更新为所述目标补偿系数，以便利用所述目标补偿系数对所述哥氏振动陀螺的检测电极误差进行补偿。

47、本技术提供的方案应用于与哥氏振动陀螺连接的测试设备，该哥氏振动陀螺固定于转台；在哥氏振动陀螺随转台顺时针或逆时针转动时，测试设备可以采集哥氏振动陀螺的驻波角相关误差。本技术可以为哥氏振动陀螺设置预设补偿系数，基于预设补偿系数可以得到顺时针旋转过程的顺时针驻波角相关误差和逆时针旋转过程的逆时针驻波角相关误差，通过对顺时针驻波角相关误差和逆时针驻波角相关误差进行拟合可以得到相应的顺时针拟合结果和逆时针拟合结果。由于顺时针旋转过程和逆时针旋转过程的旋转方向相反、旋转速率相同，因此将顺时针拟合结果和所述逆时针拟合结果相减后可以消除驱动电极误差、阻尼误差和地速的影响，即得到拟合结果差值仅与检测电极误差相关。本技术根据所述拟合结果差值计算检测电极误差对应的目标补偿系数，进而可以使用目标补偿系数对所述哥氏振动陀螺的检测电极误差进行补偿。因此，本技术能够在不受驱动电极误差、阻尼误差和地速干扰的前提下对检测电极误差进行补偿，提高了对哥氏振动陀螺的误差补偿精度。本技术同时还提供了一种哥氏振动陀螺检测电极误差补偿系统、一种存储介质和一种电子设备，具有上述有益效果，在此不再赘述。