[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(cè)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

本發(fā)明屬于一種光纖陀螺自檢方法及系統(tǒng)，為解決目前閉環(huán)光纖陀螺自檢測(cè)方法覆蓋率低，僅能對(duì)其功能故障進(jìn)行部分自檢測(cè)的技術(shù)問(wèn)題，提供一種光纖陀螺高覆蓋率飛行前自檢方法及自檢系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)光纖陀螺在閉環(huán)反饋數(shù)字量進(jìn)行精準(zhǔn)標(biāo)定，將其標(biāo)定后的自檢測(cè)激勵(lì)信號(hào)數(shù)字量鎖存在光纖陀螺內(nèi)部FPGA自檢模塊的寄存器中，用于自檢過(guò)程中模擬載體實(shí)際飛行時(shí)的角速率，實(shí)現(xiàn)全量程角速率跟蹤精度自檢測(cè)；采用在閉環(huán)狀態(tài)下檢測(cè)非調(diào)制態(tài)和調(diào)制態(tài)的光強(qiáng)值，將其進(jìn)行去噪聲后進(jìn)行差值運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)光路自檢測(cè)。通過(guò)光纖陀螺自檢，飛行前就能準(zhǔn)確判斷傳感器的故障狀態(tài)，最大程度地減少空中系統(tǒng)故障的概率，確保飛行安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種光纖陀螺自檢方法及系統(tǒng)，具體涉及一種光纖陀螺高覆蓋率飛行前自檢方法及自檢系統(tǒng)。

背景技術(shù)

光纖陀螺作為飛控系統(tǒng)中核心角速率傳感器，對(duì)其飛行前自檢能力提出了非常高的要求。閉環(huán)光纖陀螺儀作為新一代光學(xué)慣性儀表，廣泛應(yīng)用于飛機(jī)、艦船、火箭、衛(wèi)星、導(dǎo)彈等運(yùn)動(dòng)體的飛行控制系統(tǒng)中。但是，現(xiàn)有的閉環(huán)光纖陀螺自檢測(cè)方法覆蓋率低，僅能對(duì)其功能故障進(jìn)行部分自檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是解決目前閉環(huán)光纖陀螺自檢測(cè)方法覆蓋率低，僅能對(duì)其功能故障進(jìn)行部分自檢測(cè)的技術(shù)問(wèn)題，提供一種光纖陀螺高覆蓋率飛行前自檢方法及自檢系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種高覆蓋率光纖陀螺飛行前自檢方法，其特殊之處在于，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(cè)器輸出光強(qiáng)值，濾波處理后與調(diào)制時(shí)刻的探測(cè)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(guò)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(cè)激勵(lì)信號(hào)；

S2.2，對(duì)所述角速率跟蹤精度自檢測(cè)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(cè)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)。

進(jìn)一步地，步驟S1之前還包括：

步驟S0，通過(guò)飛控計(jì)算機(jī)向閉環(huán)光纖陀螺發(fā)出地面自檢測(cè)指令；將所述地面自檢測(cè)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(cè)指令。

進(jìn)一步地，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)。

進(jìn)一步地，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(cè)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)。

進(jìn)一步地，還包括步驟S4，電源自檢：