[發明專利]一種光纖陀螺零偏確定方法

有效

• 申請號: 202110721240.0
• 申請日: 2021-06-28
• 公開（公告）號: CN113639737B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 葛宏升;孟祥濤;湯夢希;向政;黃磊;王寧;左明璐;劉佳
• 申請（專利權）人: 北京航天時代光電科技有限公司
• 主分類號: G01C19/72
• 分類號: G01C19/72
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 徐曉艷

1.一種光纖陀螺零偏確定方法，其特征在于包括以下步驟：

S1、獲取預設溫變率下的零偏升溫模型表及零偏降溫模型表，所述零偏升溫模型表包括按照預設升溫溫變率升溫時光纖陀螺全溫工作范圍內固定間隔的多個工作溫度及其對應的陀螺零偏；所述零偏降溫模型表包括按照預設降溫溫變率降溫時光纖陀螺全溫工作范圍內固定間隔的多個工作溫度及其對應的陀螺零偏；

S2、查詢零偏升溫模型表和零偏降溫模型表，獲取被測光纖陀螺當前環境溫度所對應的升溫零偏值和降溫零偏值；

S3、被測光纖陀螺當前環境溫度所對應的升溫零偏值、降溫零偏值和當前溫變率，計算當前環境溫度所對應的零偏升溫模型權重、零偏降溫模型權重；

S4、根據步驟S3中計算得到的當前環境溫度所對應的零偏升溫模型權重、零偏降溫模型權重，對步驟S2得到的當前環境溫度所對應的升溫零偏值和降溫零偏值進行加權運算，最終得到光纖陀螺在當前環境溫度和溫變率下的陀螺零偏值。

2.根據權利要求1所述的一種光纖陀螺零偏確定方法，其特征在于所述步驟S1預設溫變率下的零偏升溫模型表及零偏降溫模型表通過如下方法建立：

S1.1、在光纖陀螺全溫工作范圍內，分別開展升溫試驗和降溫試驗，獲取預設溫變率下升溫時不同溫度對應的光纖陀螺零偏值和降溫時不同溫度對應的光纖陀螺零偏值；

S1.2、對步驟S1.1中獲取的預設溫變率下升溫時不同溫度對應的光纖陀螺零偏值和降溫時不同溫度對應的光纖陀螺零偏值，進行數值擬合，得到升溫時陀螺零偏與溫度的對應關系曲線或者公式、降溫時陀螺零偏與溫度的對應關系曲線或者公式；

S1.3、將全溫工作范圍分成間隔相同的N個工作溫度，將每個工作溫度代入預設溫變率下升溫時陀螺零偏與溫度的對應關系曲線或者公式、預設溫變率下降溫時陀螺零偏與溫度的對應關系曲線或者公式，得到預設溫變率下升溫時每個工作溫度對應的陀螺零偏、降溫時每個工作溫度對應的陀螺零偏，從而建立預設溫變率下零偏升溫模型表及降溫模型表。

3.根據權利要求2所述的一種光纖陀螺零偏確定方法，其特征在于所述步驟S1.2采用多項式擬合、神經網絡方法得到升溫時陀螺零偏與溫度的對應關系曲線或者公式、降溫時陀螺零偏與溫度的對應關系曲線或者公式。

4.根據權利要求1所述的一種光纖陀螺零偏確定方法，其特征在于所述步驟S2的具體方法為：

S2.1、獲取被測光纖陀螺當前時刻及其之前一段預設時間內的平均環境溫度作為當前環境溫度；

S2.2、查詢零偏升溫模型表和零偏降溫模型表，獲取與當前環境溫度最接近溫度對應的陀螺零偏值，作為當前環境溫度對應的陀螺零偏值。

5.根據權利要求1所述的一種光纖陀螺零偏確定方法，其特征在于所述步驟S3中：

零偏升溫模型權重Q₊計算公式為：

所述零偏降溫模型權重Q_-計算公式為：

其中，T_k+為預設升溫溫變率，T_k-為預設降溫溫變率；ΔT為當前溫變率。

6.根據權利要求5所述的一種光纖陀螺零偏確定方法，其特征在于所述當前溫變率ΔT通過當前環境溫度與當前環境溫度上一預設時間段內平均溫度之差計算得到。

7.根據權利要求5所述的一種光纖陀螺零偏確定方法，其特征在于所述步驟S3中進行權重計算當前溫變率ΔT進行限幅判斷與處理：

當ΔT＜T_k-時，令ΔT＝T_k-；當ΔT＞T_k+時，令ΔT＝T_k+。

8.根據權利要求5所述的一種光纖陀螺零偏確定方法，其特征在于步驟S4中光纖陀螺在當前環境溫度和溫變率下的陀螺零偏值計算公式為：

D_G＝Q₊×D_G++Q_-×D_G-

其中，D_G為加權運算后得到零偏值，D_G+為當前環境溫度對應的升溫模型表中零偏值，D_G-為當前環境溫度對應的降溫模型表中零偏值。