F50Z型 中低精度光纤陀螺仪

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。F50Z型单轴中低精度光纤陀螺仪可应用于陆用定位定向、车载寻北仪、机载航姿、船用陀螺罗经等中高精度惯导系统的应用要求。

1.1  应用范围

   该说明书仅适用于F50Z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

	A型	B型	C型
零偏稳定性 °/hr(1σ,10s)	≤0.30	≤0.30	≤0.20
稳定时间 s	＜10	＜10	＜10
零偏重复性 °/hr(1σ)	≤0.50	≤0.30	≤0.20
全温零偏重复性 °/hr	≤1	≤0.5	≤0.3
随机游走系数 °/	≤0.02	≤0.02	≤0.01
标度因数非线性度ppm(1σ)	≤50	≤50	≤50
标度因数重复性ppm(1σ)	≤50	≤50	≤50
动态范围	±500°/s
磁场敏感性	≤0.10°/hr/Gs
工作温度	-40℃～+70℃
储存温度	-50℃～+70℃
振动条件	4.2g,20Hz～2000Hz

 

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

        图1振动谱图

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要求小于0.3º/h。

1.2.2.2  机械冲击按表2的要求。

表2冲击试验条件

 

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，冲击前后零位变化值小于0.2º/h。

 

2  通信协议

2.1 光纤陀螺通信协议

    2、 通讯协议

   2.1  RS-422方式（双向）

1) 双向串口通信，符合RS-422接口标准；

2) 外部触发信号，1000HZ方波；

3) 在陀螺检测到外部触发信号下降沿后，开始向外发送数据；

4) 陀螺有效数据为32位；

5) 温度有效数据为14位；

6) 数据传输波特率为460.8kbps；

7) 数据格式：

a) 数据传输格式：每帧数据为11位，包括：第1位为起始位（0）,第2～9位为数据位，第十位为偶校验位，第11位为停止位；

b) 校验方式：偶校验；

c) 陀螺有效数据为32位（最高位为符号位，0为“＋”，1为“－”）,温度有效数据位14位（最高位为符号位，0为“＋”，1为“－”）；

d) 数据包格式：每次传输共包括10个字节，第1字节为帧头（80H）；第2字节为陀螺第一字节数据（低字节）；第3字节为陀螺第二字节数据；第4字节为陀螺第三字节数据；第5字节为陀螺第四字节数据；第6字节为陀螺第五字节数据（高字节）；第7字节为校验位，为数据包内前5个字节（陀螺数据）的XOR值；第8字节为温度数据低字节；第9字节为温度数据高字节；第10位为校验位，为数据包内前8个字节（陀螺数据）的XOR值；

e) 数据存放方法。

 

图2  F50Z型外形尺寸图

光纤陀螺仪对外引出J30-15ZK插座，接点定义见表1。

 

表1 陀螺输出插座电气特性