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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学申请的专利基于正弦注入的半球谐振陀螺虚拟进动自校准方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117949014B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311868496.X，技术领域涉及：G01C25/00；该发明授权基于正弦注入的半球谐振陀螺虚拟进动自校准方法及系统是由王瑞祺;伊国兴;解伟男;奚伯齐;李汉时设计研发完成，并于2023-12-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于正弦注入的半球谐振陀螺虚拟进动自校准方法及系统在说明书摘要公布了：基于正弦注入的半球谐振陀螺虚拟进动自校准方法及系统，属于惯性技术领域，本发明为解决现有半球谐振陀螺校准依赖于前期大量的温度实验以及模型的准确性，无法满足大规模陀螺生产的需求的问题。本发明通过定幅值正弦注入模块向谐振幅值中注入扫频信息以获得谐振子的幅频特性，并根据幅频特性来得到衰减时间常数。随后将表征到的衰减时间常数、谐振幅值、幅值控制输出反馈进虚拟进动自校准模块，最终使半球谐振陀螺在不进行前期温度标定的情况下实现进动速度的自校准。本发明可应用于轴对称振动陀螺的校准过程。

本发明授权基于正弦注入的半球谐振陀螺虚拟进动自校准方法及系统在权利要求书中公布了：1.基于正弦注入的半球谐振陀螺虚拟进动自校准方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 步骤1、将半球谐振陀螺与其控制电路相连，上电启动； 步骤2、幅值控制回路维持谐振幅值的稳定，正交控制回路将正交波幅值抑制为零，虚拟进动控制回路使驻波在虚拟科里奥利力的作用下产生进动； 步骤3、关闭幅值控制回路，同时启动正弦注入模块，将开环扫频信号施加在谐振幅值上，并根据衰减过程中谐振幅值与注入频率的关系得到陀螺的初始衰减时间常数； 步骤3中陀螺的初始衰减时间常数的辨识过程为： 步骤B1、根据谐振子初始的谐振频率及品质因数设置正弦注入模块的扫频范围： 其中为初始谐振频率，为初始品质因数； 同时将锁相环输出谐振频率作为扫频的中心频率； 步骤B2、固定扫频信号的幅值，并使其频率从中心频率逐渐增大至频率上限，记录中心频率处的谐振幅值，在扫频过程中若谐振幅值衰减达到0.707，则记录此时的扫频信号频率，作为上扫频阈值； 步骤B3、固定扫频信号的幅值，并使其频率从频率下限逐渐增大至中心频率，在扫频过程中若谐振幅值衰减达到0.707，则记录此时的扫频信号频率，作为下扫频阈值； 步骤B4、根据下扫频阈值和上扫频阈值进一步得到谐振子的初始衰减时间常数： 步骤4、打开幅值控制回路，同时关闭正弦注入模块，并记录稳态下的初始幅值控制输出电压及初始虚拟进动控制电压； 步骤5、根据陀螺的启动时间判断是否开启虚拟进动自校准，若开启，则跳转至步骤6，否则重复执行步骤5； 步骤6、由于半球谐振子时间常数随环境温度缓慢变化，因此开启虚拟进动自校准后，系统每间隔时间向谐振幅值中注入一次正弦信号，取值几秒至几十秒，若注入正弦信号，则跳转至步骤7，否则跳转至步骤9； 步骤7、关闭幅值控制回路，同时启动正弦注入模块，将开环扫频信号施加在谐振幅值上，并根据衰减过程中谐振幅值与注入频率的关系得到陀螺的衰减时间常数； 步骤8、打开幅值控制回路，同时关闭正弦注入模块； 步骤9、根据谐振幅值a、幅值控制输出电压及衰减时间常数来对虚拟进动控制电压进行自校准，使其进动速度保持稳定； 步骤9的自校准控制使进动速度保持稳定包括稳态时和在正弦注入期间两个阶段： 稳态时根据幅值控制输出电压和谐振子衰减时间常数来动态调整虚拟进动控制电压，进而实现进动速度的自校准： 其中是当前幅值控制输出电压，是当前衰减时间常数； 虚拟进动控制回路采用开环控制，稳态时的虚拟进动速度为： 稳态时的虚拟进动速度在稳态时虚拟进动控制电压的调整下保持稳定；所述K为由陀螺结构决定的增益系数； 在正弦注入期间根据谐振幅值来保持校准过程虚拟进动的平稳性： 其中，为正弦注入期间的虚拟进动控制电压，为目标谐振幅值，为衰减过程中实际谐振幅值，为正弦注入前稳态时的虚拟进动控制电压； 虚拟进动控制回路采用开环控制，正弦注入期间的虚拟进动速度为： 正弦注入期间的虚拟进动速度在正弦注入期间的虚拟进动控制电压的调整下保持稳定。

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