[發(fā)明專利]一種光纖陀螺高覆蓋率飛行前自檢方法及自檢系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110755295.3
• 申請(qǐng)日: 2021-07-05
• 公開（公告）號(hào): CN113252021B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉尚波;楊一鳳;徐金濤;石念寶;曹輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安中科華芯測控有限公司
• 主分類號(hào): G01C19/72
• 分類號(hào): G01C19/72;G01C25/00;G01R31/40
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 趙逸宸

1.一種高覆蓋率光纖陀螺飛行前自檢方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，閉環(huán)光路自檢

采集閉環(huán)狀態(tài)下非調(diào)制時(shí)刻的探測器輸出光強(qiáng)值，濾波處理后與調(diào)制時(shí)刻的探測器輸出光強(qiáng)值進(jìn)行差值比較，若小于預(yù)設(shè)光強(qiáng)閾值，則向飛控計(jì)算機(jī)輸出閉環(huán)光路工作正常信號(hào)；否則，向飛控計(jì)算機(jī)輸出閉環(huán)光路故障信號(hào)；

S2，角速率跟蹤精度自檢

S2.1，利用轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)閉環(huán)光纖陀螺進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定過程中，將不同角速率對(duì)應(yīng)的反饋數(shù)字量鎖存在陀螺FPGA內(nèi)部寄存器中作為角速率跟蹤精度自檢測激勵(lì)信號(hào)；

S2.2，對(duì)所述角速率跟蹤精度自檢測激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，在相位調(diào)制器上疊加可控?cái)?shù)字階梯波進(jìn)行電光調(diào)制，得到模數(shù)轉(zhuǎn)換后激勵(lì)值對(duì)應(yīng)的閉環(huán)光纖陀螺兩束光波的相位差干涉光強(qiáng)；

S2.3，根據(jù)步驟S2.2得到的相位差干涉光強(qiáng)解算得到等效角速率，結(jié)合步驟S2.1中的所述角速率跟蹤精度自檢測激勵(lì)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)角速率跟蹤精度自檢；

S3，模擬輸出精度自檢

將閉環(huán)光纖陀螺角速率模擬輸出進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后進(jìn)行數(shù)字低通濾波，再與標(biāo)準(zhǔn)模擬輸出采樣數(shù)字量進(jìn)行差值比較，若小于預(yù)設(shè)輸出精度閾值，則向飛控計(jì)算機(jī)輸出達(dá)到輸出精度自檢要求信號(hào)；否則，向飛控計(jì)算機(jī)輸出精度故障信號(hào)。

2.如權(quán)利要求1所述一種高覆蓋率光纖陀螺飛行前自檢方法，其特征在于，步驟S1之前還包括：

步驟S0，通過飛控計(jì)算機(jī)向閉環(huán)光纖陀螺發(fā)出地面自檢測指令；將所述地面自檢測指令轉(zhuǎn)換為兩路可供FPGA識(shí)別的自檢信號(hào)，當(dāng)兩路自檢信號(hào)同時(shí)有效時(shí)，執(zhí)行步驟S1；否則，繼續(xù)等待接收所述地面自檢測指令。

3.如權(quán)利要求2所述一種高覆蓋率光纖陀螺飛行前自檢方法，其特征在于，步驟S0中，所述當(dāng)兩路自檢信號(hào)同時(shí)有效時(shí)，具體為，當(dāng)兩路自檢信號(hào)同時(shí)有效且持續(xù)時(shí)間大于10ms時(shí)。

4.如權(quán)利要求1所述一種高覆蓋率光纖陀螺飛行前自檢方法，其特征在于，所述步驟S2.3具體為：

S2.3.1，根據(jù)步驟S2.2得到的相位差干涉光強(qiáng)解算得到等效角速率；

S2.3.2，采集步驟S2.3.1得到的等效角速率并進(jìn)行平滑濾波處理，與步驟S2.1中記錄的所述角速率跟蹤精度自檢測激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行差值比較，若小于預(yù)設(shè)角速率閾值，則向飛控計(jì)算機(jī)輸出達(dá)到角速率自檢要求信號(hào)；否則，向飛控計(jì)算機(jī)輸出角速率故障信號(hào)。

5.如權(quán)利要求1至4任一所述一種高覆蓋率光纖陀螺飛行前自檢方法，其特征在于，還包括步驟S4，電源自檢：

待閉環(huán)光纖陀螺上電后，通過A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器采集待監(jiān)測電源的電壓值，并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓數(shù)字量提供給FPGA，通過FPGA對(duì)轉(zhuǎn)換后的電壓數(shù)字量與相應(yīng)的電壓理論值進(jìn)行差值比較，若全部滿足預(yù)設(shè)電壓值，則向飛控計(jì)算機(jī)輸出電源正常信號(hào)；否則，向飛控計(jì)算機(jī)輸出電源故障信號(hào)。

6.如權(quán)利要求5所述一種高覆蓋率光纖陀螺飛行前自檢方法，其特征在于，步驟S2.1中，所述將不同角速率對(duì)應(yīng)的反饋數(shù)字量鎖存在陀螺FPGA內(nèi)部寄存器中，具體是將對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速的反饋數(shù)字量進(jìn)行平滑濾波處理后，再鎖存在陀螺FPGA內(nèi)部寄存器中。

7.如權(quán)利要求6所述一種高覆蓋率光纖陀螺飛行前自檢方法，其特征在于，步驟S2.1中，所述利用轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)閉環(huán)光纖陀螺進(jìn)行標(biāo)定，具體為：

S2.1.1，將所述閉環(huán)光纖陀螺安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)上，使所述閉環(huán)光纖陀螺待標(biāo)定的激勵(lì)值所對(duì)應(yīng)的輸入軸平行于轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸；

S2.1.2，使所述轉(zhuǎn)臺(tái)至少以正轉(zhuǎn)最大角速率、正轉(zhuǎn)50%最大角速率、反轉(zhuǎn)最大角速率、反轉(zhuǎn)50%最大角速率、零角速率點(diǎn)起始、零角速率點(diǎn)終止分別旋轉(zhuǎn)。

8.如權(quán)利要求7所述一種高覆蓋率光纖陀螺飛行前自檢方法，其特征在于，步驟S1中，所述采集閉環(huán)狀態(tài)下非調(diào)制時(shí)刻的探測器輸出光強(qiáng)值具體為：

采集閉環(huán)狀態(tài)下非調(diào)制時(shí)刻的探測器信號(hào)，經(jīng)放大后進(jìn)行數(shù)字量量化編碼，在所述閉環(huán)光纖陀螺的一個(gè)本征周期內(nèi)，用非調(diào)制態(tài)的光強(qiáng)值與調(diào)制時(shí)刻光強(qiáng)值做差后進(jìn)行平滑濾波，得到探測器輸出光強(qiáng)值。