專利名稱：一種慣性定位定向設(shè)備溫控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溫控方法，特別是一種慣性定位定向設(shè)備溫控方法。
背景技術(shù)：
加速度計和激光陀螺是構(gòu)成慣性定位定向設(shè)備的核心敏感元件之一，其精度直接影響到導航系統(tǒng)的姿態(tài)、速度和定位精度。加速度計的精度除受到制造工藝、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等自身的性能影響外，還與所處的環(huán)境條件有關(guān)。其中環(huán)境溫度的影響尤為突出，當環(huán)境溫度在-40°C +60°C變化時其漂移誤差將達到2X 10g-4甚至更大。一種常用的解決方案是給慣性定位定向設(shè)備設(shè)置加溫設(shè)備，加溫設(shè)備加溫到指定的溫度后慣性定位定向設(shè)備開始工作。慣性定位定向設(shè)備工作的過程中，采用殼體散熱，散熱效率很低。隨著工作的進展，慣性定位定向設(shè)備內(nèi)部的溫度可能會很高，特別是在封閉的環(huán)境下甚至超過80°C。目前激光陀螺絕大部分采用銦焊工藝，若慣性定位定向設(shè)備內(nèi)部溫度超過80°C則銦會慢慢熔化，很有可能會引發(fā)激光陀螺漏氣，最終影響激光陀螺精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種慣性定位定向設(shè)備溫控方法，解決由于慣性定位定向設(shè)備內(nèi)部器件釋放熱量，慣性定位定向設(shè)備殼體又不能充分釋放所帶來的溫度過高的問題。一種慣性定位定向設(shè)備溫控方法，其具體步驟為
第一步搭建慣性定位定向設(shè)備溫控系統(tǒng)
慣性定位定向設(shè)備溫控系統(tǒng)，包括溫度傳感器、微控制器、加溫模塊、半導體制冷片。溫度傳感器的數(shù)據(jù)接口與微控制器數(shù)據(jù)接口導線連接，加熱模塊的加電控制接口與微控制器的控制接口導線連接，半導體制冷片的加電控制接口與微控制器的控制接口導線連接。第二步確定慣性定位定向設(shè)備的工作溫度
根據(jù)慣性定位定向設(shè)備選擇的加速度計及陀螺的溫度特性，確定慣性定位定向設(shè)備的工作溫度 1 石。即慣性定位定向設(shè)備穩(wěn)定工作過程中內(nèi)部最低溫度為T1,慣性定位定向
設(shè)備穩(wěn)定工作過程中內(nèi)部最高溫度為巾第三步微控制器控制加溫
慣性定位定向設(shè)備啟動時，溫度傳感器采集慣性定位定向設(shè)備內(nèi)部溫度Γ。若Γ小于
T1，則微控制器控制加溫模塊給慣性定位定向設(shè)備加溫。溫度傳感器實時采集慣性定位定向設(shè)備內(nèi)部溫度T，若T大于等于T1,則微控制器控制加溫模塊停止給慣性定位定向設(shè)備加溫。陀螺和加速度計穩(wěn)定輸出，慣性定位定向設(shè)備進行初始對準工作。慣性定位定向設(shè)備工作過程中內(nèi)部器件不斷釋放熱量，同時慣性定位定向設(shè)備也通過自身殼體和外部進行溫度交換。
第四步溫度傳感器檢測溫度變化
慣性定位定向設(shè)備工作過程中，溫度傳感器實時采集慣性定位定向設(shè)備內(nèi)部溫度Γ，并將該溫度傳送給微控制器。第五步微控制器控制加溫模塊和半導體制冷片工作
微控制器讀取慣性定位定向設(shè)備內(nèi)部溫度Γ若T小于 則微控制器控制加溫模塊給慣性定位定向設(shè)備加溫，直至溫度大于等于石。若-大于S，則微控制器控制半導體制冷片給慣性定位定向設(shè)備制冷，直至溫度小于等于T2。
第六步微控制器保持設(shè)備內(nèi)部溫度
微控制器在慣性定位定向設(shè)備工作過程中不斷重復(fù)溫度傳感器檢測溫度變化。微控制器通過切換加溫模塊和半導體制冷片工作狀態(tài)來保證慣性定位定向設(shè)備工作在一個穩(wěn)定的溫度范圍內(nèi)。經(jīng)過以上步驟確保慣性定位定向設(shè)備在一個穩(wěn)定的溫度范圍內(nèi)工作。本方法通過微控制器對內(nèi)部加溫模塊和半導體制冷片的控制，實現(xiàn)慣性定位定向設(shè)備的溫度控制，有效的解決了由于慣性定位定向設(shè)備內(nèi)部器件釋放熱量，慣性定位定向設(shè)備殼體又不能充分釋放所帶來的溫度過高的問題。溫度過高最終影響慣性定位定向設(shè)備的導航精度，而半導體制冷片體積小、便于安裝、制冷效率高、使用方便等特點，便于控制。
具體實施例方式一種慣性定位定向設(shè)備溫控方法，其具體步驟為
第一步搭建慣性定位定向設(shè)備溫控系統(tǒng)
慣性定位定向設(shè)備溫控系統(tǒng)，包括溫度傳感器、微控制器、加溫模塊、半導體制冷片。溫度傳感器的數(shù)據(jù)接口與微控制器數(shù)據(jù)接口導線連接，加熱模塊的加電控制接口與微控制器的控制接口導線連接，半導體制冷片的加電控制接口與微控制器的控制接口導線連接。第二步確定慣性定位定向設(shè)備的工作溫度
根據(jù)慣性定位定向設(shè)備選擇的加速度計及陀螺的溫度特性，確定慣性定位定向設(shè)備的工作溫度· ! 石。即慣性定位定向設(shè)備穩(wěn)定工作過程中內(nèi)部最低溫度為？I，慣性定位定向
設(shè)備穩(wěn)定工作過程中內(nèi)部最高溫度為 ！。第三步微控制器控制加溫
慣性定位定向設(shè)備啟動時，溫度傳感器采集慣性定位定向設(shè)備內(nèi)部溫度Γ。若m小于
T1,則微控制器控制加溫模塊給慣性定位定向設(shè)備加溫。陀螺和加速度計穩(wěn)定輸出，慣性定位定向設(shè)備進行初始對準工作。慣性定位定向設(shè)備工作過程中內(nèi)部器件不斷釋放熱量，同時慣性定位定向設(shè)備也通過自身殼體和外部進行溫度交換。第四步溫度傳感器檢測溫度變化慣性定位定向設(shè)備工作過程中，溫度傳感器實時采集慣性定位定向設(shè)備內(nèi)部溫度T，并將該溫度傳送給微控制器。第五步微控制器控制加溫模塊和半導體制冷片工作
微控制器讀取慣性定位定向設(shè)備內(nèi)部溫度r若τ小于T則微控制器控制加溫模塊
給慣性定位定向設(shè)備加溫，直至溫度大于等于石。第六步微控制器保持設(shè)備內(nèi)部溫度
微控制器在慣性定位定向設(shè)備工作過程中不斷重復(fù)溫度傳感器檢測溫度變化。微控制器通過切換加溫模塊和半導體制冷片工作時間來保證慣性定位定向設(shè)備工作在一個穩(wěn)定的溫度范圍內(nèi)。經(jīng)過以上步驟確保慣性定位定向設(shè)備在一個穩(wěn)定的溫度范圍內(nèi)工作。
權(quán)利要求
1.一種慣性定位定向設(shè)備溫控方法，其特征在于本方法的具體步驟為 第一步搭建慣性定位定向設(shè)備溫控系統(tǒng) 慣性定位定向設(shè)備溫控系統(tǒng)，包括溫度傳感器、微控制器、加溫模塊、半導體制冷片；溫度傳感器的數(shù)據(jù)接口與微控制器數(shù)據(jù)接口導線連接，加熱模塊的加電控制接口與微控制器的控制接口導線連接，半導體制冷片的加電控制接口與微控制器的控制接口導線連接； 第二步確定慣性定位定向設(shè)備的工作溫度 根據(jù)慣性定位定向設(shè)備選擇的加速度計及陀螺的溫度特性，確定慣性定位定向設(shè)備的工作溫度τ； Γ2 ;即慣性定位定向設(shè)備穩(wěn)定工作過程中內(nèi)部最低溫度為T1,慣性定位定向設(shè)備穩(wěn)定工作過程中內(nèi)部最高溫度為ζ; 第三步微控制器控制加溫 慣性定位定向設(shè)備啟動時，溫度傳感器采集慣性定位定向設(shè)備內(nèi)部溫度T若T小于T1,則微控制器控制加溫模塊給慣性定位定向設(shè)備加溫； 溫度傳感器實時采集慣性定位定向設(shè)備內(nèi)部溫度〒若了大于等于T1，則微控制器控制加溫模塊停止給慣性定位定向設(shè)備加溫； 陀螺和加速度計穩(wěn)定輸出，慣性定位定向設(shè)備進行初始對準工作；慣性定位定向設(shè)備工作過程中內(nèi)部器件不斷釋放熱量，同時慣性定位定向設(shè)備也通過自身殼體和外部進行溫度交換； 第四步溫度傳感器檢測溫度變化 慣性定位定向設(shè)備工作過程中，溫度傳感器實時采集慣性定位定向設(shè)備內(nèi)部溫度T，并將該溫度傳送給微控制器； 第五步微控制器控制加溫模塊和半導體制冷片工作 微控制器讀取慣性定位定向設(shè)備內(nèi)部溫度Τ,若T小于 則微控制器控制加溫模塊給慣性定位定向設(shè)備加溫，直至溫度大于等于X; 若T大于$,則微控制器控制半導體制冷片給慣性定位定向設(shè)備制冷，直至溫度小于等于$ ; 第六步微控制器保持設(shè)備內(nèi)部溫度 微控制器在慣性定位定向設(shè)備工作過程中不斷重復(fù)溫度傳感器檢測溫度變化；微控制器通過切換加溫模塊和半導體制冷片工作狀態(tài)來保證慣性定位定向設(shè)備工作在一個穩(wěn)定的溫度范圍內(nèi)； 經(jīng)過以上步驟確保慣性定位定向設(shè)備在一個穩(wěn)定的溫度范圍內(nèi)工作。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種慣性定位定向設(shè)備溫控方法，本方法通過微控制器對內(nèi)部加溫和制冷兩個模式的切換，實現(xiàn)慣性定位定向設(shè)備的溫度控制，有效的解決了由于慣性定位定向設(shè)備內(nèi)部溫度過高的問題，有效保證了慣性定位定向設(shè)備的精度。該方法使用方便等特點，便于控制。
文檔編號G01C25/00GK102841616SQ201210360280
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者葛曉飛, 李梅, 鄭麗瑩 申請人:北京機械設(shè)備研究所