光纤陀螺寻北仪技术说明书
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电话:86-10-51175991 ●E-mail :chengzh @●网址:VG700光纤垂直陀螺系统z 光纤陀螺稳定性<20º/hr z 完全补偿的角速率和线加速度输出 z SAE (地球坐标)导航坐标系应用z 汽车测试VG700ABVG700AB 主要用于自动化测试。
其结合了Crossbow 第三代光纤陀螺技术和最新硅微机械(MEMS )加速度计技术,是高性能的垂直陀螺和惯性测量单元。
第三代FOG 具有优秀的偏置稳定性(恒温下<20º/hr )和低噪声。
VG700AB 可配置成两种模式:地球坐标系或载体坐标系。
VG700AB-201测量相对SAE 导航坐标系的横滚和俯仰角;横滚、俯仰和偏航角速率;和X 、Y 、Z 正交加速度(地球坐标)。
VG700AB-202测量横滚和俯仰角;横滚、俯仰和偏航角速率;X 、Y 、Z 载体轴加速度。
VG700AB 由3个光纤速率陀螺、3个硅微加速度计、高性能DPS 和自动供电电源组成,安置在一个小型(6”×5”×4”)铝制包装中。
根据俯仰和横滚角测量得到完全补偿的角速率和线加速度输出值。
数据以模拟和数字(RS-232)两种格式输出。
每个惯性系统均配有用户手册,为客户提供编程、安装和产品信息等帮助。
此外,还包括Crossbow 的GYRO-VIEW 软件,协助客户进行系统开发和评估,进行数据采集。
51175991 ● ●网址:VG700AB-201 VG700AB-202性能更新率(Hz ) >100 持续更新模式 有效启动时间(s ) <1姿态范围:横滚、俯仰(º) ±180,±90 静态精度(º) <±0.75动态精度(º) 2.5 分辨率(º) <0.1 角速率范围:横滚、俯仰、偏航(º/s ) ±200 漂移:横滚、俯仰、偏航(º/hr ) <±20 恒温漂移:横滚、俯仰、偏航(º/s ) < ±0.03 整个工作温度内 比例因子精度(%) < 2 整个工作温度内 非线性度1(% FS ) < 1 < 100 º/s 分辨率(º/s ) < 0.025带宽(Hz ) > 100 增益-3 dB 随机游走(º/hr 1/2) < 0.4 加速度范围:X/Y/Z(g) ±4 漂移:X/Y/Z (mg ) < 12 比例精度因子(%) < 1 非线性度(% FS ) < 1 分辨率(mg) < 0.5带宽(Hz )> 10 增益-3 dB 随机游走(m/s/hr 1/2) < 0.1 环境指标 工作温度(℃) -40-+60 非工作温度(℃) -55-+85非工作抗振动(g rms ) 6 20 Hz -2KHz 随机非工作抗冲击(g ) 100 1 ms 半正弦周期 电气指标输入电压(VDC ) 10-30 输入电流(A ) < 0.75 功耗(W ) < 8 15V DC数字输出格式RS-232模拟输出2范围(VDC ) +4.096 8,9,10,12,13,14针0-5.0 5,6,7针物理指标尺寸(in ) 5.0×6.0×4.0 包括装配边 (cm ) 12.70×15.24×10.16 包括装配边 重量(lbs ) < 3.5 (kg ) < 1.6 接头DB-15(针)注意1. 1、全量程范围内非线性度小于2%FS2、所有DAC 模拟输出都经过缓冲,并可直接与数据采集设备连接。
光纤陀螺寻北实验报告光纤陀螺寻北实验报告引言:光纤陀螺作为一种高精度的测量仪器,广泛应用于导航、航天、地质勘探等领域。
其中,寻北功能是光纤陀螺的重要应用之一。
本实验旨在通过对光纤陀螺进行寻北实验,探究其在寻找地理北方向上的准确性和稳定性。
实验装置:本实验使用的光纤陀螺由激光器、光纤环路和光电探测器组成。
其中,激光器产生的激光通过光纤环路进行传输,光电探测器则用于接收光信号并转换为电信号。
实验步骤:1. 将光纤陀螺固定在实验台上,并保持水平。
2. 打开激光器,调整其输出功率,使其适合实验需求。
3. 将光纤陀螺与电脑连接,并打开相关数据采集软件。
4. 启动光纤陀螺,等待其进入工作状态。
5. 在数据采集软件中设置采样频率和时间。
6. 开始记录数据,同时将光纤陀螺缓慢旋转,使其能够捕捉到地球自转带来的角位移信号。
7. 持续记录一段时间后,停止数据采集,并保存数据。
实验结果:通过对实验数据的分析,我们可以得出以下结论:1. 光纤陀螺在寻找地理北方向上具有较高的准确性。
实验结果显示,光纤陀螺能够稳定地指向地理北方向,并且在长时间的实验过程中,其指向保持相对稳定。
2. 光纤陀螺的稳定性较高。
在实验过程中,光纤陀螺的指向变化较小,且能够迅速回到原始位置。
这表明光纤陀螺具有较好的稳定性,适用于高精度导航等领域。
3. 光纤陀螺在不同环境下的表现可能存在差异。
由于实验条件的限制,我们未能对光纤陀螺在不同温度、湿度等环境下的性能进行全面测试。
因此,对于实际应用中的特定环境,仍需进一步研究和验证。
讨论与展望:光纤陀螺作为一种新型的测量仪器,其在导航、航天等领域的应用前景广阔。
本次实验结果表明光纤陀螺在寻找地理北方向上具有较高的准确性和稳定性,为其在实际应用中提供了有力的支持。
然而,光纤陀螺仍面临一些挑战。
首先,其制造成本较高,限制了其大规模应用。
其次,光纤陀螺在极端环境下的性能仍需进一步研究和改进。
此外,光纤陀螺的体积和重量也需要进一步减小,以适应更多场景的需求。
LINS-F500型光纤陀螺惯性测量单元规格说明书无锡凌思科技有限责任公司LINS-F500光纤惯组技术指标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,LINS-F500型光纤陀螺惯组是针对中等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LINS-F500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:LINS-F500主要性能指标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附图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≤0.1º/h ,振前与振后零偏差的绝对值≤0.05 º/h。
1.2.2.2 机械冲击按表2的要求。
表2冲击试验条件功率谱密度 0.06g 2Hz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≤0.05 º/h。
2. 通讯协议注:1. 加速度值单位是g,角速度值单位是弧度/秒,姿态角度单位是弧度.2. 串口配置是1bit起始位,8bit数据,无校验位,1bit停止位,默认波特率1152003、接线定义4、产品外形尺寸LINS-F500 IMU外形尺寸图。
FOG—70型光纤陀螺仪使用维护说明书FOG —70型光纤陀螺仪使用维护说明书1.产品名称FOG-70型光纤陀螺仪. 2。
基本工作原理简述光纤陀螺是一种敏感角速率的光纤传感器,其基本工作原理是利用Sagnac 效应:在一个环形干涉仪中,由光源发出的光波被分束器一分为二,两束光将分别沿顺、逆时针方向运动,并回到分束器处。
当干涉仪以一定角速度相对于惯性参考系作旋转运动时,则顺逆时针光束存在相位差:Ω⋅=cRLS λπφ4 式中:L 为光纤长度;R 为光纤环的半径;λ为光波长;c 为真空中的光速.光纤环形干涉仪的优势是可以采用多匝光路来增强萨格奈克相移,此时上式中的光纤长度NR L π2=,N 是光纤线圈的匝数。
检测到萨格奈克相移即可解算出旋转角速率Ω。
根据上述原理,光纤陀螺仪由光学表头和调制/解调电路两部分组成,前者包括光源、探测器、耦合器、Y 型多功能集成光路和光纤线圈,如图1所示.3。
产品结构及特点陀螺结构上采用了典型的光纤环圈为圆环形的结构设计方案,并从小型化一体化设计、结构稳定(抗冲击振动)、抗谐振、结构对称性、安装方便性以及热设计(温图1 闭环保偏光纤陀螺原理框度特性)等方面统筹考虑,优化设计出了陀螺现有结构。
4.质量等级及执行标准GJB2426-20045。
产品用途FOG-70型光纤陀螺仪具有寿命长、抗冲击振动能力强、测量范围大、带宽高、瞬时启动、无加速度引起的漂移、精度覆盖面广等特点,可广泛应用于战术导弹、舰船、巡航导弹和军、民用飞机、无人机以及车辆和机器人的导航、制导、定位定向、稳定控制等领域。
6.1 陀螺零偏系列指标零偏稳定性(º/h):≤0.5零偏重复性(º/h):≤0。
56。
2 随机游走系数(º/h):≤0。
056.3 陀螺标度因数系列指标标度因数(LSB/º/s):实测标度因数非线性度(ppm):≤300标度因数不对称度(ppm):≤3006.4 最大输入角速率(º/s):±4006.5 阈值(º/h):≤0。
FOG-200B单轴光纤陀螺使用说明书目录一、范围 (2)二、产品简介2.1产品的工作原理、功能和适用范围 (2)2.2组成 (2)2.3外形及安装尺寸 (2)2.4重量 (3)2.5主要性能参数 (3)2.6机械、电气接口关系 (4)三、产品安装和拆卸 (5)3.1安装和拆卸要求 (5)3.2撞击前的检查 (6)3.3安装和拆卸的方法和步骤 (6)3.4安装后的检查 (6)四、产品的使用操作程序 (6)4.1使用前的检查 (6)4.2产品的使用方法说明 (6)4.3注意事项 (6)五、产品的维护和保养 (6)六、常见故障现象及排除方法 (7)七、产品的运输和贮藏要求 (7)7.1运输注意事项 (7)7.2贮存条件、贮存期限和注意事项 (7)八、开箱及检查 (7)8.1开箱注意事项 (7)8.2检查内容 (8)一、范围本文件规定了FOG-200B单轴光纤陀螺(简称产品)的产品使用、维护的要求和方法。
二、产品简介2.1产品的工作原理、功能和适用范围2.1.1 工作原理本产品为一种基于光学Sagnac效应的惯性角速度传感器,用于测量载体绕产品敏感轴的角速率运动。
本产品的角速度传感单元为光纤环,采用闭环检测电路提取光纤环敏感的由外界物理角速度引起的顺逆时针传播光的相位差,同时将光相位差信号转化成的电压信号进行反馈,实现信号闭环,达到高精度角速度信号检测的目的。
2.1.2 功能本产品是光学角速度敏感单元和信号检测两部分组成,提供单轴角速度增量信息。
2.1.3 适用范围产品主要是用于小型惯导系统和光电吊舱、无人机、无人车。
2.2组成产品主要组成部分如下:(1)光路单元:包括光纤光源、光纤环、Y波导集成光学调制器、耦合器、光探测器;(2)光源驱动电路;检测与控制信号电路板;(3)陀螺结构件。
2.3外形及安装尺寸外形尺寸(mm):50×50×38(长×宽×高,公差;±0.1),如图一所示;安装尺寸(mm):43×43(长×宽,公差;±0.3)Φ3.4mm×4,如图1所示;图1 FOG-200B型光纤陀螺外形及安装示意图2.4 重量小于100g2.5主要性能参数表1 主要性能参数2.6 机械、电气接口关系2.6.1 机械接口此产品为四孔安装,安装螺钉为M3,安装孔位置请见图1。
SHT-3-F光纤陀螺寻北仪使用维护说明书陕西航天长城测控有限公司西安市新城区金花北路169号电话:(029)82501390•传真:(029)82501150邮政编码:710032网址:1产品用途及使用范围SHT-3-F光纤陀螺寻北仪(以下简称产品)主要用于快速自主确定真北方向。
2产品的组成和工作原理产品主要由光纤陀螺仪、加速度计电路、转位结构体控制电路和处理器解算电路、电源转换电路构成。
产品基于Sagnac效应,以激光为光源,用光纤构成环形光路来测量正反两束光随光纤环转动而引起的光程差,从而获得敏感轴的角增量信息,测量地球自转角速度。
工作时通过转位结构体实现对三个不同位置的地球自转角速率分量进行测量,并根据测量的地球自转角速率分量解算产品的方位信息。
同时通过两轴向的加速度计,得到产品轴向的倾角数据,可对载体平台进行调校及寻北仪倾斜校正。
产品的原理结构见图1:图1产品原理框图3主要技术指标3.1供电电源3.1.1供电电压:9-36Vdc;3.1.2峰值功耗≤12W。
3.2主要技术指标3.2.1工作方式:静态。
3.2.2准备工作时间:≤30s。
3.2.3寻北时间:≤3min。
3.2.4横倾角、纵倾角测量范围:-15º~+15º。
3.2.5倾角精度:≤0.02º(1σ)。
3.2.6寻北精度:≤0.06º(1σ)。
3.2.7方位角测量范围:0º-360º3.2.8工作纬度(设计保证):南纬65º~北纬65º。
3.2.9海拔高度>4500米。
3.2.10数字输出形式:RS-422。
可选RS-232,RS-4853.2.11重量:≤6Kg3.2.3通讯协议数字通讯采用差分RS-422异步串行全双工通讯方式。
串行通讯以一个字节为基本传输单位,波特率为38400bps,一个字节传输有效位共10位:1bit 起始位(逻辑0),8bit数据位,无奇偶校验,1bit停止位(逻辑1)。
1 SHT-1型寻北仪简介1.1简介SHT-1型寻北仪以下简称产品主要用于快速自主确定真北方向它由双自由度的动力调谐陀螺机械转动装置和信号解算电路构成1.2产品描述产品主要由一个高精度动力调谐陀螺构成利用双自由度陀螺的两个基本特性进动性和定轴性陀螺仪自转轴相对于惯性空间保持方位不变而地球以其自转角速度绕极轴相对惯性空间转动若以地球为参考基准将会看到陀螺仪自转轴相对地球转动因此陀螺仪可以跟踪测量地球自转角速度利用陀螺敏感到的地球自转角速度在X Y轴上的分量不同得到产品参考轴的方位信息下面是产品的原理结构图图1 产品原理框图1.3性能参数和特点供电电源2436Vdc工作电流1A工作方式静态数字输出形式 RS232方位数字显示 5位方位角测量范围 0360º0.06º1方位角测量精度 (0.03°和0.1°可选)方位角分辨率 0.01º寻北时间 3min准备时间 10min重量 7kg工作温度4050冲击 30g811ms外形尺寸详见附录2 使用说明2.1安装说明图2 产品外观图见图2参考附录将产品正确安装在工作台面上安装基准面平面度0.05mm用螺钉将产品紧固保证刚性连接保证产品轴向与系统测试轴向一致2.2电气接口外接插件为Y11S1210ZJ10其针脚定义如下1 电源输入2 电源地3 RS232 TX4 RS232 RX5 数字地7 控制端8 控制端地其它引脚为空严禁使用通信接口及数据格式数字输出RS232波特率9600数据格式1个起始位8个数据位1个停止位无奇偶校验位数据帧格式AA HL HH SUM帧字头方位角校验和帧数据共4个字节帧字头十六进制数AA方位角双字节低字节在前16位原码数据1bit0.01º校验和单字节它是第23字节相加后取低8位的结果2.3使用步骤将产品按安装说明要求装载在工作台面上依照引脚图正确地连接到相应的供电装置上将电源调到其工作电压,再一次检查电源连线确认无误后打开电源, 工作电流应小于1A大于500mA 否则迅速关掉电源开机后数码显示屏上有滚动显示显示屏为当前方位角数据控制端的使用产品上电等待一分半钟产品不接受任何触发控制一分半钟之后产品判断触发端状态若78引脚短路并持续一秒钟以上产品认为是有效的触发信号开始寻北三分钟后一次寻北工作结束输出数据若78引脚开路或短路状态持续时间小于一秒钟产品将处于等待状态产品每次寻北工作必须接收到有效的触发信号若78引脚一直处于短路状态产品将每隔三分钟输出一次当前的方位及倾角信息用户在进行正式的北向找寻前先调整工作台面的水平度使产品满足其工作环境要求应以备注产品工作过程中电流值会在500mA1A之间变化为正常现象3系统测试本章所述均为该产品在出厂前所做的严格的测试程序若有疑问或要求请与公司联系3.1 参数测试3.1.1方位角精度测试将预先标定的产品装在三角架上用规定的电源连续或间断测量次数一般不少于8次按下面的公式计算其结果应符合产品性能指标要求()∑=−−=ni inS 121式中S寻北精度1 n测量次数n8i =12ni第i 次测量值n 次测量均值3.1.2工作准备时间测试按3.1.1规定的方法检验寻北精度时用计时器逐次计量从启动陀螺电机到显控装置显示出真北方向的时间其计量值应符合性能指标要求3.1.3绝缘电阻测试产品处于非工作状态按GJB998中6.1和6.2条规定用兆欧表检验各独立电路之间及其电路与壳体之间的绝缘电阻检测结果应满足标准大气条件下绝缘电阻20M规定的湿热条件下绝缘电阻2M3.2环境适应性3.2.1高温工作将产品放入高低温箱中待温度升到+65并保温两小时后打开产品电源产品能正常工作且应满足下列要求a) 零部件不得损坏b) 仪器工作正常c) 数据通讯正常3.2.2低温工作将产品放入高低温箱中待温度升到40并保温两小时后打开产品电源产品能正常工作且应满足下列要求a零部件不得损坏b仪器工作正常c数据通讯正常3.3材料和元器件产品所选用的原材料严格按产品图样中规定执行元器件符合下列要求a) 电子元器件应质量稳定性能可靠有稳定的供货厂家b) 电子元器件按有关标准筛选3.4尺寸与公差外形及安装位置见附录产品的尺寸和公差必须符合产品图样要求3.5表面状况及外观质量产品外观质量应满足下列要求a) 表面颜色符合图纸要求各部位色泽均匀一致b) 外表涂层应无明显的划伤脱落起皮起泡龟裂和锈蚀等疵病c) 表面的刻字符号标志的着色应均匀清晰牢固d) 外表面应清洁干净不应有油脂密封胶焊剂等残余物紧固件连接件外露的槽孔棱不应起毛和损伤4产品维护在进行本章分析前请先务必注意如下事项本产品是精密仪器要求轻拿轻放否则超过其极限冲击将造成永久性损坏本产品要求严格按操作手册进行操作否则将造成永久性损坏本产品的使用有其特殊性操作人员必须首先详细了解产品的使用说明书本产品在关掉电源30s后才能移动最大特征值冲击30g 812ms工作温度-40+60存储温度: -45+80若使用时超过了最大特征值会造成产品永久损坏用户在使用过程中出现如下故障可参考其解决方法1 开机电流异常电流大于1A或小于500mA检查电源电压是否符合要求严禁电源极性接反若电源检查无异常则是产品内部故障请速将产品寄回我公司进行返修2 数字输出无信号检查串口连线及串口设置数据接收格式是否正确经检查若无异常则应为产品内部故障请将产品寄回我公司进行返修3 其它故障请将产品寄回我公司进行返修请勿擅自拆卸产品须将产品寄回公司返修如果产品是由于错误使用或由其它公司修理不当而损坏的均不在我公司保修范围之内5系统清单名称数量寻北仪本体 1电连接插头 1共 11页 陕西航天长城科技有限公司 第 11 页 附录网址 TEL*************,82533755。
光纤寻障仪使用手册目录目录 (2)1.产品概述 (4)2.产品特性 (4)3.技术指标 (5)4.按键和显示面板说明 (7)5.操作指南 (12)5.1测量 (12)5.2波行操作 (12)5.2.1缩放波形: (13)5.2.2移动波行 (14)5.2.3移动光标 (14)5.3文件操作 (14)5.3.1保存 (14)5.3.2打开 (14)5.3.3关闭 (14)5.3.4删除 (15)5.3.5清空 (15)5.4数据上传 (15)5.5输入法切换 (15)5.6语言切换 (15)5.7VFL设置 (15)5.8定时关机设置 (16)6.测试仪PC管理软件使用说明 (16)6.1安装驱动 (17)6.2串口选择 (18)6.3数据采集 (18)6.4数据记录操作 (19)6.5数据记录查看 (19)6.6报表 (22)7.配置清单 (23)8.维护与保养 (24)9.常见故障 (25)10.质量保证 (26)1.产品概述本仪表是新一代掌上型智能化光纤通信测量仪器,能测量光纤及光缆长度、故障点和断点的位置。
广泛应用于光纤通信系统的工程施工、维护测量及紧急抢修;光纤光缆的研制与生产测量等。
仪器的主要功能:测试光纤长度。
测试光纤曲线上任意两点间距离。
测试波形存储。
2.产品特性掌上型、重量轻、便于携带、坚固耐用彩色LCD显示数据可通过USB线上传到PC智能电池电量指示及电池低电压自动关机功能视窗界面,中英文操作界面VFL可视故障定位功能实时测试功能,方便观察光纤实时对接效果。
一键式操作,无需复杂设置,测试结果一目了然。
性能可靠,重复性好。
3.技术指标4.按键和显示面板说明(正视图)(侧视图)(背视图) (1)AUTO自动测量(2)HOME显示曲线全部(3)数字英文字符输入(4)切换输入法(5)电源指示灯(6)ON/OFF开关机(7)正在测试指示灯(8)START/STOP开始停止测量(9)ENTER确定键(10)方向键、波形的缩放移动、光标移动、事件点选择(11)功能键F0-F5(12)CANCEL取消、退出(13)FILE文档管理(14)SETUP设置(15)RESULT测试结果(16)VFL可视故障定位端口(17)光纤输入端口(18)USB数据上传端口(19)外部电源输入端口(20)电池后盖(主界面)(1)产品名称(2)当前打开文件的名称(3)VFL开关状态标识(4)自动关机标识(5)输入法(6)当前操作模式,缩放、移动、光标、事件表四种模式(7)电池充电或电量显示(8)日期时间显示(9)光标A距离值、损耗值(10) 光标B距离值、损耗值(11)光标AB之间距离差、损耗值(12)Y轴坐标(13)X轴坐标(14)当前测试参数信息,包括光源波长、脉宽、测试模式等(15)事件显示区,显示事件点距离、类型、连接损耗、反射损耗等(16)光标A、光标B(17)事件点(18)测试结果曲线5.操作指南5.1测量测量步骤非常简单,只需要接入光纤、点击【START/STOP】按钮即可,仪器会自动设置最佳测量条件并最终给出准确的测量结果,如测量波行,和测出光纤长度等。
SHT-3-05陀螺寻北仪1产品概述SHT-3-05微机械陀螺寻北仪主要用于快速自主确定真北方向,它由两个高精度微机械陀螺、高精度三轴微机械加速度计、处理电路、电源电路构成。
其中高精度微机械陀螺仪跟踪测量地球自转角速度,利用陀螺敏感到的地球自转角速度在X、Y轴上的分量不同,得到产品参考轴的方位信息,再通过加速度计得到产品轴向的倾斜数据,对方位进行倾斜补偿。
微机械陀螺寻北仪快速自主寻北的同时,用户也可以通过串口命令进行标定,再次提高寻北精度。
完全靠陀螺自主寻北,不受铁磁性及外部环境干扰。
2产品特点1)内置0.02°/h微机械陀螺、10ug加速度计2)可靠性高、性能稳定3)体积小、重量轻4)耐冲击、振动强5)可通过串口再次进行零位修正,提高寻北精度6)不受铁磁性及外部环境干扰3技术指标●供电电源:+9V-36VDC(推荐供电电压12V)●工作方式:静态●倾角测量范围:±30º●倾角测量精度:±0.1º●倾角分辨率:0.01º●数字输出形式:RS422、RS485可选●方位角测量范围:0~360º●方位角测量精度:0.5°(标定操作后精度0.2°)●方位角分辨率:0.01º●寻北时间:3min●准备时间:30s●重量:240g●工作温度:-40℃~+85℃●冲击:100g,11ms●外形尺寸:58*58*30mm4.接线端口及定义(1)接插件采用J30J-9ZKP,定义如下:引脚号定义说明1+12V电源输入正2GND电源地3Tx+/A数据输出正/485A4TX-/B数据输出负/485B5RX+数据输入正6Rx-数据输入负7,8,9Factory Used工厂用,严禁接入任何电平(2)数据输出协议字节序号信号名称量程有效位定义备注0Char18帧头十六进制数AA 1Char28帧头十六进制数552State8状态字0x00正在启动寻北仪0x01启动正常,可进行寻北0x02正在寻北0x03寻北完成,可再次寻北0x11启动异常3、4Roll -30°~30°16横倾角补码,第3字节为低字节,1LSB=0.01°5、6Pitch -30°~30°16纵倾角补码,第5字节为低字节,1LSB=0.01°7、8Azimuth 0°~360°16方位角无符号数,第7字节为低字节,1LSB=0.01°9Sum8校验和校验和是从2字节到8字节所有字节代数和取低8位。
光纤陀螺数控连续测斜仪说明书研制单位:北航光电技术研究所北京菲斯罗克仪器科技有限公司1仪器简介光纤陀螺数控连续测斜仪是基于光纤陀螺(FOG)捷联惯性测量技术和光纤通讯技术的新一代测斜仪器,该仪器采用光纤陀螺和加速度计做敏感元件,由计算机控制将传感器测量值通过测井电缆缆传输至地面,进行绘图、显示等操作。
主要有以下特点:✧选用光纤陀螺和抗振加速度计,使仪器具有优良的抗振性能;✧使用捷联惯性测量技术,仪器可进行连续高精度测量;✧利用计算机控制和数字技术,方便实现仪器各种工作模式切换,仪器操作简单;✧综合利用多种传感器和工作模式,仪器使用范围广泛且可靠性高;✧可同国内通用数控测井仪器配接,可以和多功能自然咖玛等测井仪器并测,可进行组合测井。
✧具有自寻北功能,无需校北。
光纤陀螺数控连续测斜仪主要由光纤陀螺和加速度计等传感器组件、测量数据预处理单元、井下通讯模块组成的下井仪器、测井电缆、测斜仪地面控制系统以及地面接口设备等部分组成,如下图示:光纤陀螺技术是国外对我国实行技术封锁的高新技术技术之一,国内的研制主要针对军用领域,光纤陀螺测斜技术的研究则刚刚起步。
北京航空航天大学是国内最早研制光纤陀螺的单位,已有各种精度的光纤陀螺产品应用于不同领域。
凭借近30年光纤陀螺的研制经验和技术优势,并结合石油测井行业对高精度测斜仪器的迫切需求,提出研制新型的光纤陀螺数控连续测斜仪。
3基本工作原理3.1基本工作原理光纤陀螺数控连续测斜仪基本原理:利用井下探管中正交安置的光纤陀螺和加速度计传感器组件,敏感仪器相对惯性空间的角运动和线运动参数,经编码调制后由测井光缆实时传输至地面工作站,通过航迹推算实时解算出被测井眼的井斜角、井斜方位角、工具面角等信息,绘制出井眼轨迹曲线。
具体工作过程见测斜仪工作流程描述.swf3.2关键技术✧光纤陀螺小型化技术;✧光纤陀螺捷联惯性测量(SINS)系统误差模型及补偿技术;✧SINS与光缆缆长、磁敏感器等多传感器组合测试技术;✧多传感器数据融合及滤波技术;✧惯性测量系统初始对准及精确标定技术;✧测井用特种光缆及其数据传输技术;3.3应用领域及仪器工作模式适应于不同测试精度需求和工作环境,通过地面控制系统仪器可方便实现以下工作模式切换:工作模式应用领域仪器对准模式完成仪器初始值装订及惯性器件的测漂和定标SINS+缆长组合测量用于常规有线测井的快速连续测量,尤其适用于套管井或有磁性物质干扰的井眼轨迹测量SINS+磁通门+缆长组合测量用于组合测井,实现高精度连续测量SINS+ZUPT组合测量用于MWD过程中,实时监测钻头的钻进方向仪器测量模式SINS+缆长+ZUPT +磁通门组合测量用于有缆长辅助且无连续测量要求的各类测井环境4研制目标及研制现状4.1研制目标仪器适用于小尺寸、大斜度的测井需求,能进行有线测井和随钻测井;✧仪器适应井径102-246mm✧适应井内物质性质钻井液或空气✧仪器测量范围方位角0~360o倾斜角0o~90o✧仪器测量精度方位角倾角小于5o时,优于±2o倾角大于5o时,优于±1o倾斜角±0.1o✧使用环境温度最高200℃,连续工作4小时4研制单位介绍北航是国内最早从事光纤陀螺及其惯性导航系统研制的单位,研制水平在国内处于领先地位,曾获得多个部级奖项。
陀螺全站仪使用说明书目次1概述1.1功能和用途1.2主要性能参数2仪器组成3工作原理4使用方法4.1三脚架架设4.2陀螺全站仪主机架设4.3维度输入4.4测量程序4.5数据处理4.6仪器撤收5仪器常数标定5.1仪器常数标定方法5.2仪器常数修正方法6电源使用说明7典型故障及故障排除方法8使用注意事项9维护保养10仪器故障及解决方法1概述1.1功能和用途陀螺全站仪是全自动陀螺仪,其主要功能是提供北向方位基准,可为火炮、雷达提供初始方位基准,并可应用于大地测量、工程测量和矿山贯通测量等领域。
1.2主要性能参数仪器主要技术指标见表1。
表1 陀螺全站仪主要技术指标表≤15 (1)055-20 C +50C-40 C +50C2仪器组成产品配套情况见表2。
表2 陀螺全站仪产品配套表3工作原理陀螺全站仪的工作原理是用吊丝悬挂重心下移的陀螺灵敏部敏感地球自转角速度的水平分量,在重力作用下,产生一个北向进动的力矩,使陀螺敏感部主轴(即H向量)围绕子午面往复摆动,通过光电传感器将陀螺灵敏部往复摆动的光信号,转换为电信号,传送给控制系统,控制系统自动跟踪陀螺灵敏部的方位摆动,并对灵敏部进行加矩控制,解算出被测目标的北向方位角。
4使用方法陀螺全站仪主机的使用包括全站仪的使用,全站仪的详细使用方法参见相关全站仪的使用说明书。
4.1三脚架架设在测站架设三脚架,架设时应使三脚架的三个脚尖大致与测点标志中心基本等距,并注意脚架的张角和高度,伸缩脚架腿使圆水准器概略居中。
4.2陀螺全站仪主机架设陀螺全站仪主机架设按以下步骤进行操作。
a.取出陀螺全站仪主机。
三脚架架设完毕后,从包装箱中取出主机(切勿大角度倾斜或倒置),然后将其平稳置于三脚架上。
b.陀螺全站仪主机粗对北。
取出包装箱内的磁罗盘,按照其使用说明书规定的方法,确定当地大致北向;将陀螺寻北仪主机粗对北标记置于大致北向(北向可以借助磁罗盘确定,其使用方法见磁罗盘使用说明书);然后顺时针方向旋转锁紧三脚架上的三个对心手轮。