Overview
1简介
光纤陀螺作为一种新型全固态陀螺，具有启动快、测量范围广和可靠性高等优点。其中，F3X90-IMU型光纤陀螺惯组是针对中低精度应用背景的需求，采用三轴共用技术设计，成本低、性能稳定；结构上采用光路、电路一体封装，结构简单，安装方便，可应用与小型导弹、制导炸弹的导航制导、姿态测量与控制等系统中。
1.1 应用范围
该说明书仅适用于F3X90-IMU型产品，包含了性能指标、技术条件、外形尺寸及安装使用。其中，技术条件包括产品的环境范围、电气性能、物理特征。
1.2 主要参数
1.2.1 光纤陀螺仪主要性能指标：
表1 产品主要性能指标
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光纤陀螺仪主要性能指标 |
主要参数 |
主要指标 |
|
|
|
H型 |
M型 |
|
|
室温零偏重复性（逐次、逐日）（ º/ h） |
≤0.1 |
≤0.2 |
|
|
定温下零偏稳定性（ º/ h） |
≤0.1 |
≤0.2 |
|
|
室温标度因数重复性 （ ppm） |
≤20 |
≤50 |
|
|
定温下标度因数不对称性（ ppm） |
≤20 |
≤50 |
|
|
定温下标度因数非线性（ ppm） |
≤30 |
≤50 |
|
|
阈值（ º/ h） |
≤0.2 º/ h |
||
|
角速率范围（ º/s） |
-500～+500 º/s |
||
|
带宽（ Hz） |
≥200 |
||
|
尺寸（ mm） |
90*90 |
||
|
重量（g） |
980±20（含加速度计） |
||
|
工作温度（℃） |
-45～+65 |
||
石英加速度计参数
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序 号 |
项 目 |
技术规定 |
|
1 |
量程（g） |
≥±30 |
|
2 |
标度因数温度系数（ppm /℃） |
≤100 |
|
3 |
标度因数月稳定性（ppm） |
≤100 |
|
4 |
偏值（mg） |
≤±7 |
|
5 |
偏值温度系数（μg /℃） |
≤100 |
|
6 |
偏值月稳定性（μg） |
≤100 |
|
7 |
二阶非线性系数（μg /g2） |
≤100 |
|
8 |
安装角（"） |
≤200 |
|
9 |
外观 |
无划伤、开裂、锈蚀现象 |
1.2.2 力学测试
1.2.2.1 正弦扫描振动
陀螺按振动方向通过工装固定在振动台上，陀螺仪进行3个方向的正弦扫描，分别对应于X轴、Y轴、Z轴方向。振动步骤；振动台加激磁，给陀螺仪加电，预热一定时间后（陀螺启动时间），测试陀螺仪输出值，约5min；进行正弦振动。振动条件：20Hz-2000Hz ，扫描时间5min，幅值4.2g。振动过程中，记录陀螺仪输出。
随机振动
振动频率：20Hz~2000Hz
振动时间：各轴分别为5min
振动方向：X、Y、Z轴
振动谱图：见附图1
指标要求：
光纤陀螺在20HZ～2000Hz范围正弦扫频扫描无谐振；
随机振动：振中零偏值与前后零偏平均值的绝对值≤1º/h，振前与振后零偏差的绝对值≤0.3 º/h。
1.2.2.2 机械冲击按表2的要求。
表2冲击试验条件
|
峰值加速度（g） |
30 |
|
持续时间（ms） |
11 |
|
冲击次数 |
每个方向3次 |
|
波形 |
半正弦波 |
|
方向 |
X、Y、Z |
|
|
注：两次冲击之间间隔不小于1.5s |
冲击过程中，产品处于通电状态，完成机械冲击产品，应能正常工作，冲击前后零偏差的绝对值≤0.3 º/h。
2 通信协议
2.1 光纤陀螺通信协议
波特率：460800无校验位，1个停止位
发送频率：200Hz
发送数据协议：
|
字节 |
名称 |
单位 |
值 |
转换 |
类型 |
|
0 |
帧头字节1 |
|
0xAA |
|
uchar |
|
1 |
帧头字节2 |
|
0xAA |
|
uchar |
|
2 |
数据发送计数 |
|
1~200 |
|
uchar |
|
3 |
自检字节 |
|
255 |
|
uchar |
|
4~7 |
X轴陀螺 |
|
32bit低位在前高位在后 |
|
signed int32 |
|
8~11 |
Y轴陀螺 |
|
32bit低位在前高位在后 |
|
signed int32 |
|
12~15 |
Z轴陀螺 |
|
32bit低位在前高位在后 |
|
signed int32 |
|
16~19 |
X轴加表 |
|
32bit低位在前高位在后 |
|
signed int32 |
|
20~23 |
Y轴加表 |
|
32bit低位在前高位在后 |
|
signed int32 |
|
24~27 |
Z轴加表 |
|
32bit低位在前高位在后 |
|
signed int32 |
|
28,29 |
X轴陀螺温度 |
|
16bit低位在前高位在后 |
1/16 |
signed int16 |
|
30,31 |
Y轴陀螺温度 |
|
16bit低位在前高位在后 |
1/16 |
signed int16 |
|
32,33 |
Z轴陀螺温度 |
|
16bit低位在前高位在后 |
1/16 |
signed int16 |
|
34,35 |
X轴加表温度 |
|
16bit低位在前高位在后 |
1/16 |
signed int16 |
|
36,37 |
Y轴加表温度 |
|
16bit低位在前高位在后 |
1/16 |
signed int16 |
|
38,39 |
Z轴加表温度 |
|
16bit低位在前高位在后 |
1/16 |
signed int16 |
|
40 |
校验和 |
|
4~39 字节异或和 |
|
uchar |
|
41 |
帧尾 |
|
0xBB |
|
uchar |
3、接线定义
|
F3X90-IMU输出接线定义 |
||
|
J30J-21ZK |
定义 |
备注 |
|
1、12 |
+5V |
陀螺供电 |
|
2、13 |
±5V（地） |
|
|
3、14 |
-5V |
|
|
4、15 |
+15V |
加表供电 |
|
5、16 |
±15V（地） |
|
|
6、17 |
-15V |
|
|
7 |
T+ |
|
|
8 |
T- |
|
|
9 |
R+ |
|
|
10 |
R- |
|
4、产品外形尺寸
F3X90-IMU外形尺寸图