[發明專利]一種光纖陀螺溫度補償方法、裝置、電子設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202110066388.5
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112729347B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 左慶;張書文;劉亦男;曹海波;呂振宇;郭夢凡;余霞
• 申請（專利權）人: 湖北三江航天萬峰科技發展有限公司
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 李佑宏

本發明公開了一種光纖陀螺溫度補償方法、裝置、電子設備及存儲介質。該方法包括：將光纖陀螺在預設的常規溫度下以預設變化速率降低至第一預設溫度，再以所述預設變化速率升溫至第二預設溫度，記錄所述光纖陀螺在溫度變化過程中的各溫度數據以及各所述溫度數據對應的各陀螺角速率數據；根據所述陀螺角速率數據確定溫度推移時間；基于所述溫度推移時間構建陀螺零偏溫度補償模型，通過所述陀螺零偏溫度補償模型對待補償光纖陀螺進行溫度補償。本發明實現了考慮陀螺之前所處溫度的影響，通過時間軸上間隔若干溫度推移時間的溫度間隔差值構建溫度補償模型，能夠有效的對陀螺的溫度漂移進行補償。

技術領域

本申請涉及慣性定位定向技術領域，具體而言，涉及一種光纖陀螺溫度補償方法、裝置、電子設備及存儲介質。

背景技術

光纖陀螺是一種基于Sagnac效應的角速率傳感器，由于其成本低、工藝簡單、可靠性高、抗沖擊振動能力強，其應用前景備受重視，已經成為主流的傳感器之一。然而構成光纖陀螺的主要器件如光纖環、光源等對溫度較為敏感，導致光纖陀螺輸出受到溫度的影響較大，陀螺輸出隨溫度變化發生較大漂移，降低了光纖陀螺測量精度。因此，對光纖陀螺進行溫度漂移補償是提高其精度的一個重要手段。

目前常用的光纖陀螺溫度補償模型，以神經網絡模型和多項式模式較為廣泛。神經網絡模型在精度方面有著較大優勢，但其算法復雜，不利于工程實現。現有的多項式模型多只考慮陀螺當前溫度的影響，但光纖陀螺的溫度漂移不僅與當前溫度有關，還與陀螺之前所處的溫度有著較大關系，且距離當前溫度越近的前向溫度對陀螺溫度漂移影響越大。

發明內容

為了解決上述問題，本申請實施例提供了一種光纖陀螺溫度補償方法、裝置、電子設備及存儲介質。

第一方面，本申請實施例提供了一種光纖陀螺溫度補償方法，所述方法包括：

將光纖陀螺在預設的常規溫度下以預設變化速率降低至第一預設溫度，再以所述預設變化速率升溫至第二預設溫度，記錄所述光纖陀螺在溫度變化過程中的各溫度數據以及各所述溫度數據對應的各陀螺角速率數據；

根據所述陀螺角速率數據確定溫度推移時間；

基于所述溫度推移時間構建陀螺零偏溫度補償模型，通過所述陀螺零偏溫度補償模型對待補償光纖陀螺進行溫度補償。

優選的，所述記錄所述光纖陀螺在溫度變化過程中的各溫度數據以及各所述溫度數據對應的各陀螺角速率數據，包括：

當所述光纖陀螺的溫度以所述預設變化速率變化單位時間后，獲得所述光纖陀螺當前的溫度數據以及所述溫度數據對應的陀螺角速率數據；

記錄溫度變化過程中的所有所述溫度數據以及陀螺角速率數據。

優選的，所述根據所述陀螺角速率數據確定溫度推移時間，包括：

將各所述陀螺角速率轉化成不同時間間隔下的若干時間序列；

依次計算各所述時間序列的標準差和平均數；

基于所述標準差和平均數分別計算各所述時間序列的變異系數；

將所述變異系數最小的所述時間序列對應的時間間隔確定為溫度推移時間。

優選的，所述基于所述溫度推移時間構建陀螺零偏溫度補償模型，包括：

基于溫度間隔差值對應的陀螺零偏輸出與遺忘因子，獲得陀螺特性影響因子，所述溫度間隔差值為時間軸上間隔若干個所述溫度推移時間的溫度的差值；

基于所述陀螺特性影響因子、在所述預設的常溫下的陀螺零偏輸出均值、所述溫度間隔差值以及衰減因子構建陀螺零偏溫度補償模型。

第二方面，本申請實施例提供了一種光纖陀螺溫度補償裝置，所述裝置包括：