一种光纤陀螺2π参数温度补偿方法与流程

    技术2024-12-30  54


    本发明涉及光纤陀螺,尤其涉及一种光纤陀螺2π参数温度补偿方法。


    背景技术:

    1、光纤陀螺是惯性导航系统的核心器件,利用光纤陀螺提供的旋转角速度信息完成载体的姿态解算。基于数字阶梯波反馈的闭环光纤陀螺由于其精度高、动态范围大、非线性度好等优势在光纤陀螺中得到了广泛的应用。

    2、由于温度的影响,光纤陀螺的零偏和标度因数还是存在一定的变化,而这两个参数对于系统来说又尤为重要。其中,集成光学调制器(y波导)的2π电压随着温度的变化是引起光纤陀螺两个参数漂移的重要原因之一。因此,根据光纤陀螺中2π电压的变化,对电路中的2π参数进行伺服调整对于抑制光纤陀螺的温度漂移具有重要意义。

    3、目前,通常的做法是监测光纤陀螺2π参数误差并得到误差信息,并根据误差进行2π参数的调整,这项技术称为2π参数伺服调整技术。2π参数伺服调整技术的引入使得光纤陀螺能够根据温度的变化伺服调整2π参数,使其始终保持准确,适应不同温度需求。在方波调制的光纤陀螺中,2π参数误差的获取是依据阶梯波复位前后探测器奇偶采样的差值(以下称为复位差值)运算而来;四态调制中是根据调制态ad采集数据的线性组合运算得到2π参数误差,具体为:

    4、

    5、其中:

    6、δd2π为2π参数误差;为调制深度为调制态下ad采集数据;为调制深度为调制态下ad采集数据;为调制深度为调制态下ad采集数据;为调制深度为调制态下ad采集数据。

    7、综上,无论是方波调制还是四态调制,2π参数误差均是来源于ad采集数据。实际上ad采集数据中不仅包含2π参数误差信息,还包含角速度误差;在高动态下,光纤陀螺第一闭环(角速度闭环)误差较大,此时若仍在ad采集数据中提取2π参数误差信息,势必包含了部分角速度误差信号用于进行了2π参数调整,致使2π参数波动,2π参数的不稳定反过来又影响角速度闭环,即两种闭环相互影响;同时,在电路存在某种电磁干扰时也会影响2π参数的提取。


    技术实现思路

    1、针对现有技术存在的上述不足,本发明的目的在于提供一种光纤陀螺2π参数温度补偿方法,不基于ad采集数据提取2π参数误差信息,而是采用温度补偿的方法,从而避免两种闭环相互影响。

    2、为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是这样的:一种光纤陀螺2π参数温度补偿方法,其特征在于,包括如下步骤:

    3、1)将光纤陀螺调整为利用ad采集的数据计算2π误差并伺服调整2π参数的状态,并将光纤陀螺的输出模式调整为输出2π参数和温度数据;

    4、2)将陀螺静止放在温箱中测试,获得全温下光纤陀螺的温度以及对应的2π参数;

    5、3)建立数学模型:

    6、d2π=a2t2+a1t+a0;

    7、其中,d2π为光纤陀螺输出的2π参数,t为温度,a2,a1,a0为模型系数;

    8、然后,将步骤2)测得的温度和对应的2π参数代入数学模型中,通过最小二乘法拟合,得到模型系数a2,a1,a0;

    9、4)将步骤3)得到的模型系数带入步骤3)建立的数学模型中,并将该数学模型写入光纤陀螺中,形成新的利用温度补偿调整2π参数的状态;然后将光纤陀螺的输出模式调整为输出旋转角速度数据,或输出旋转角速度数据和温度数据。

    10、与现有技术相比,本发明具有如下优点:仅需要光纤陀螺内置温度传感器数据,不需要ad采集数据,从而实现光纤陀螺两种闭环的分离,避免相互影响,提高光纤陀螺的精度。



    技术特征:

    1.一种光纤陀螺2π参数温度补偿方法,其特征在于,包括如下步骤:


    技术总结
    本发明公开了一种光纤陀螺2π参数温度补偿方法,包括如下步骤:1)将光纤陀螺的输出模式调整为输出2π参数和温度数据;2)获得全温下光纤陀螺的温度以及对应的2π参数;3)建立数学模型,得到模型系数a2,a1,a0;4)将步数学模型写入光纤陀螺中,然后将光纤陀螺的输出模式调整为输出旋转角速度数据。本发明采用温度补偿的方法,从而避免两种闭环相互影响,从而提高光纤陀螺精度。

    技术研发人员:李光辉
    受保护的技术使用者:重庆华渝电气集团有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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