[發(fā)明專利]一種慣性器件跨條紋動(dòng)態(tài)啟動(dòng)的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811474559.2
• 申請(qǐng)日: 2018-12-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109459006B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁慧錚;陸俊清;李星善;葛仲浩;何健偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北航天技術(shù)研究院總體設(shè)計(jì)所
• 主分類號(hào): G01C19/58
• 分類號(hào): G01C19/58
• 代理公司: 武漢智權(quán)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 余浩

本發(fā)明公開(kāi)了一種慣性器件跨條紋動(dòng)態(tài)啟動(dòng)的方法，包括以下步驟：根據(jù)角速度基準(zhǔn)的輸出角速度O_ref初步判斷主啟動(dòng)陀螺的條紋級(jí)數(shù)n；根據(jù)主啟動(dòng)陀螺的原始輸出角速度O_m的符號(hào)數(shù)S和角速度基準(zhǔn)的輸出角速度O_ref，確定主啟動(dòng)陀螺的準(zhǔn)確的條紋級(jí)數(shù)n＇；根據(jù)角速度基準(zhǔn)的輸出角速度O_ref、主啟動(dòng)陀螺的原始輸出角速度O_m以及準(zhǔn)確的主啟動(dòng)陀螺的條紋級(jí)數(shù)n＇，對(duì)主啟動(dòng)陀螺的原始輸出角速度O_m進(jìn)行修正，并修正為O'_m。無(wú)需提前獲得角速度基準(zhǔn)與主啟動(dòng)陀螺陀螺之間的軸系夾角，只需將角速度基準(zhǔn)的輸出角速度O_ref與主啟動(dòng)陀螺的原始輸出角速度O_m的符號(hào)數(shù)S相結(jié)合準(zhǔn)確判斷主啟動(dòng)陀螺的準(zhǔn)確的條紋級(jí)數(shù)n＇，不會(huì)造成主啟動(dòng)陀螺條紋位置判斷失誤，引起主啟動(dòng)陀螺故障。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及慣性器件領(lǐng)域，具體涉及一種慣性器件跨條紋動(dòng)態(tài)啟動(dòng)的方法。

背景技術(shù)

基于干涉原理的慣性器件，如干涉式光纖陀螺儀、原子陀螺儀等，均存在跨條紋啟動(dòng)的問(wèn)題。一般情況下，干涉條紋如圖1所示。干涉曲線呈余弦形式，一般情況下，閉環(huán)干涉型慣性器件選擇π/2偏置點(diǎn)為其工作點(diǎn)，[-Ω_3π,Ω_3π]為其單調(diào)工作區(qū)間。通常情況下，當(dāng)陀螺的啟動(dòng)角速率Ω_s在單調(diào)工作區(qū)間時(shí)，陀螺輸出的角速率正常；當(dāng)陀螺的啟動(dòng)角速率Ω_s超過(guò)單調(diào)工作區(qū)間時(shí)，陀螺輸出的角速率不正常。

假設(shè)不考慮陀螺的固有零偏，N_π為陀螺在輸入角速率為Ω_π時(shí)的輸出值，則輸入角速率為-Ω_π時(shí)的輸出值為-N_π。輸入角速率范圍為[-Ω_3π,Ω_3π]，則陀螺的輸出情況如圖1所示。

因此，為了保證陀螺能夠在全角速率范圍內(nèi)(包括啟動(dòng)角速率大于Ω_π的情況)正常啟動(dòng)，現(xiàn)有的慣性器件增加了一個(gè)角速率基準(zhǔn)，“告訴”待啟動(dòng)的陀螺當(dāng)前的角速率位置。這里假定量程較小的陀螺為“主啟動(dòng)陀螺”，將另外一個(gè)量程較大的角速率信息提供者稱為“角速率基準(zhǔn)”。現(xiàn)有的設(shè)計(jì)中，角速率基準(zhǔn)要足夠準(zhǔn)確，且事先已知與待啟動(dòng)陀螺的軸系夾角，否則如果啟動(dòng)角速率值在Ω_π附近的話，極易造成條紋位置判斷失誤，引起主啟動(dòng)陀螺故障。

舉例而言，若主啟動(dòng)陀螺第一級(jí)條紋和第二級(jí)條紋的角速率分界點(diǎn)為40°/s，如果當(dāng)前外界輸入角速率為40.1°/s，如果主啟動(dòng)陀螺和角速率基準(zhǔn)的敏感軸完全重合的話，角速率基準(zhǔn)應(yīng)該為40.1°/s，主啟動(dòng)陀螺的跨條紋機(jī)制應(yīng)指示為陀螺當(dāng)前工作在第二級(jí)條紋內(nèi)。但是如果主啟動(dòng)陀螺和角速率基準(zhǔn)之間存在一個(gè)夾角，則角速率基準(zhǔn)給出的角速率信息小于40°/s，那么主啟動(dòng)陀螺的跨條紋機(jī)制指示為當(dāng)前工作在第一級(jí)條紋內(nèi)，會(huì)導(dǎo)致主啟動(dòng)陀螺的輸出與實(shí)際角速率出現(xiàn)錯(cuò)誤。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種慣性器件跨條紋動(dòng)態(tài)啟動(dòng)的方法，能有效解決慣性器件跨條紋啟動(dòng)的問(wèn)題。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種慣性器件跨條紋動(dòng)態(tài)啟動(dòng)的方法，包括以下步驟：

根據(jù)角速度基準(zhǔn)的輸出角速度O_ref初步判斷主啟動(dòng)陀螺的條紋級(jí)數(shù)n；

根據(jù)所述主啟動(dòng)陀螺的原始輸出角速度O_m的符號(hào)數(shù)S和所述角速度基準(zhǔn)的輸出角速度O_ref，確定所述主啟動(dòng)陀螺的準(zhǔn)確的條紋級(jí)數(shù)n＇；