F60M型 中高精度光纤陀螺仪

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。F60M型单轴中高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F60M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

零偏稳定性	≤0.20°/hr(1σ,10s)	2h连续测试，10s平滑结果
零偏重复性	≤0.20°/hr(1σ)	6次测试数据计算结果
全温零偏重复性	≤0.3°/hr	-40℃～+60℃
全温零偏稳定性	≤0.30°/hr(1σ,10s)	-40℃～+60℃
随机游走系数	≤0.01°/
标度因数非线性度	≤50 ppm(1σ)	常温
标度因数重复性	≤50 ppm(1σ)	常温
全温标度因数重复性	≤600 ppm(1σ)	-40℃～+60℃
动态范围	±400°/s
工作温度	-40℃～+70℃
储存温度	-50℃～+70℃
振动条件	4.2g,20Hz～2000Hz	扫频振动无谐振

 

 

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0.5º/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0.3º/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) 陀螺有效数据为32位；

3) 温度有效数据为14位；

4) 数据传输波特率为460.8kbps；

5) 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  F60M型外形尺寸图

光纤陀螺仪对外引出J30J-9ZKP插座，接点定义见表1。

表1 陀螺输出插座电气特性

J30J-9ZKP	定义	备注
1	电源+5V	主电路板供电电源
2	GND
3	电源-5V
4	VI（+5V）	光源板供电
5	GND（地）
6	T+	陀螺发送422T+
7	T-	陀螺发送422T-
8	R+	陀螺发送422R+
9	R-	陀螺发送422R-