[發(fā)明專利]一種基于波導(dǎo)復(fù)位誤差的標(biāo)度因數(shù)補(bǔ)償系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210994951.X
• 申請(qǐng)日: 2022-08-18
• 公開（公告）號(hào): CN115077567B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭志勝;趙坤;陳濤;左周;王玥澤;陳桂紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七0七研究所
• 主分類號(hào): G01C25/00
• 分類號(hào): G01C25/00;G01C19/72
• 代理公司: 蘇州凱謙巨邦專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32303
• 代理人: 徐茜

1.一種基于波導(dǎo)復(fù)位誤差的標(biāo)度因數(shù)補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于：包括：探測(cè)器（1）和Y波導(dǎo)相位調(diào)制器（11）和溫度信息采集模塊（8），所述探測(cè)器（1）的輸出端連接有相位誤差信號(hào)采集模塊（2），所述相位誤差信號(hào)采集模塊（2）的輸出端連接有信號(hào)解調(diào)解算模塊（3），所述信號(hào)解調(diào)解算模塊（3）的輸出端連接有調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生模塊（4），所述調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生模塊（4）的輸出端分別連接有驅(qū)動(dòng)輸出模塊（5）、復(fù)位信號(hào)檢測(cè)模塊（6）、調(diào)制狀態(tài)檢測(cè)模塊（7）和信號(hào)補(bǔ)償模塊（9），且復(fù)位信號(hào)檢測(cè)模塊（6）、調(diào)制狀態(tài)檢測(cè)模塊（7）和溫度信息采集模塊（8）的輸出端均與信號(hào)補(bǔ)償模塊（9）的輸入端連接，所述驅(qū)動(dòng)輸出模塊（5）的輸出端與Y波導(dǎo)相位調(diào)制器（11）的輸入端連接，所述信號(hào)補(bǔ)償模塊（9）的輸出端連接有速率信息輸出模塊（10），所述探測(cè)器（1）用于將光干涉信號(hào)經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換輸出為電信號(hào)，所述相位誤差信號(hào)采集模塊（2）用于將探測(cè)器（1）輸出的電信號(hào)進(jìn)行采集，并將采集的電信號(hào)輸出為數(shù)字信號(hào)，所述信號(hào)解調(diào)解算模塊（3）用于將相位誤差信號(hào)采集模塊（2）傳遞的信號(hào)經(jīng)過計(jì)算得出相位誤差信息，所述調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生模塊（4）用于將信號(hào)解調(diào)解算模塊（3）傳遞至的信息經(jīng)過處理后生成反饋和調(diào)制信號(hào)，所述驅(qū)動(dòng)輸出模塊（5）用于將調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生模塊（4）生成的反饋信號(hào)施加到Y(jié)波導(dǎo)相位調(diào)制器（11）上，以使探測(cè)器（1）、相位誤差信號(hào)采集模塊（2）、信號(hào)解調(diào)解算模塊（3）、調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生模塊（4）、驅(qū)動(dòng)輸出模塊（5）、Y波導(dǎo)相位調(diào)制器（11）和光源之間形成閉環(huán)，所述復(fù)位信號(hào)檢測(cè)模塊（6）用于將調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生模塊（4）傳遞至的調(diào)制信號(hào)分辨出產(chǎn)生復(fù)位的信息，所述調(diào)制狀態(tài)檢測(cè)模塊（7）用于記錄復(fù)位時(shí)刻的調(diào)制狀態(tài)，所述溫度信息采集模塊（8）用于采集環(huán)境溫度，所述信號(hào)補(bǔ)償模塊（9）用于結(jié)合復(fù)位信號(hào)檢測(cè)模塊（6）、調(diào)制狀態(tài)檢測(cè)模塊（7）和溫度信息采集模塊（8）輸出的信息對(duì)標(biāo)度因數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償修正，且信號(hào)補(bǔ)償模塊（9）內(nèi)設(shè)有補(bǔ)償算法，所述速率信息輸出模塊（10）用于將信號(hào)補(bǔ)償模塊（9）計(jì)算的補(bǔ)償后數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于波導(dǎo)復(fù)位誤差的標(biāo)度因數(shù)補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于：所述復(fù)位信號(hào)檢測(cè)模塊（6）解析出產(chǎn)生的復(fù)位信號(hào)包括但不限于復(fù)位信號(hào)產(chǎn)生時(shí)間、復(fù)位信號(hào)調(diào)變方向和復(fù)位產(chǎn)生的時(shí)間周期。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于波導(dǎo)復(fù)位誤差的標(biāo)度因數(shù)補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于：所述信號(hào)補(bǔ)償模塊（9）內(nèi)補(bǔ)償算法公式為：

上述式中：Y為輸出結(jié)果，X為陀螺解算結(jié)果，k為補(bǔ)償系數(shù)，b擬合零位誤差。

4.一種基于波導(dǎo)復(fù)位誤差的標(biāo)度因數(shù)補(bǔ)償方法，該方法應(yīng)用了權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的基于波導(dǎo)復(fù)位誤差的標(biāo)度因數(shù)補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：光源發(fā)出的光經(jīng)過Y波導(dǎo)相位調(diào)制器（11）后變成線偏振光，線偏振光再經(jīng)過Y波導(dǎo)分支后分成兩束光，分別從兩端進(jìn)入光纖敏感環(huán)，當(dāng)這兩束沿相反方向傳輸?shù)墓鈪R合時(shí)產(chǎn)生干涉效應(yīng)；

步驟二：光干涉信號(hào)經(jīng)探測(cè)器（1）光電轉(zhuǎn)換后進(jìn)入相位誤差信號(hào)采集模塊（2）進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換，再由信號(hào)解調(diào)解算模塊（3）解調(diào)解算出相位誤差信息，經(jīng)過調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生模塊（4）處理后生成反饋和調(diào)制信號(hào)；

步驟三：將步驟二中調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生模塊（4）產(chǎn)生的反饋信號(hào)傳輸給驅(qū)動(dòng)輸出模塊（5），輸出模塊驅(qū)動(dòng)輸出模塊（5）輸出反饋信號(hào)施加到Y(jié)波導(dǎo)相位調(diào)制器（11）形成閉環(huán)；

步驟四：對(duì)步驟三中調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生模塊（4）生成的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并經(jīng)復(fù)位信號(hào)檢測(cè)模塊（6）解析出產(chǎn)生復(fù)位的信息，同時(shí)調(diào)制狀態(tài)檢測(cè)模塊（7）記錄復(fù)位時(shí)刻的調(diào)制狀態(tài)，因Y波導(dǎo)相位調(diào)制器（11）性能受溫度影響較大，因此利用溫度信息采集模塊（8）采集環(huán)境溫度信息；

步驟五：將復(fù)位信號(hào)檢測(cè)模塊（6）、調(diào)制狀態(tài)檢測(cè)模塊（7）和溫度信息采集模塊（8）采集的信息送入信號(hào)補(bǔ)償模塊（9）中，并對(duì)標(biāo)度因數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償修正，補(bǔ)償后的數(shù)據(jù)經(jīng)過速率信息輸出模塊（10）輸出。