[发明专利]高精度光纤陀螺系统噪声抑制的滤波方法及装置无效
申请号: | 201110135727.7 | 申请日: | 2011-05-23 |
公开(公告)号: | CN102278984A | 公开(公告)日: | 2011-12-14 |
发明(设计)人: | 李慧;李立京;李冰军;许文渊;张春熹 | 申请(专利权)人: | 北京航空航天大学 |
主分类号: | G01C19/72 | 分类号: | G01C19/72 |
代理公司: | 北京凯特来知识产权代理有限公司 11260 | 代理人: | 郑立明;陈亮 |
地址: | 100083*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 高精度 光纤 陀螺 系统 噪声 抑制 滤波 方法 装置 | ||
技术领域
本发明涉及高精度光纤陀螺技术领域,尤其涉及一种高精度光纤陀螺系统噪声抑制的滤波方法及装置。
背景技术
在惯导系统中,导航系统对高精度光纤陀螺输出数据的带宽要求为100~200Hz。高频扰动信号并不是导航系统需要的数据,带宽外的高频扰动信号输入影响系统的闭环检测性能。
因此,通过设计滤波器滤去带宽外的高频信号,减小光纤陀螺系统在高频振动条件下的零偏稳定性是非常重要的;同时另一个重要意义就是提高高精度光纤陀螺系统对白噪声的抑制能力,减小系统静态时的零偏稳定性,优化高精度光纤陀螺的检测精度。
发明内容
本发明的目的是提供一种高精度光纤陀螺系统噪声抑制的滤波方法及装置,能够提高系统抑制噪声和高频扰动信号的能力,从而提高了高精度光纤陀螺的检测精度。
本发明实施例提供了一种高精度光纤陀螺噪声抑制的滤波方法,所述方法包括:
分析光纤陀螺闭环控制系统的状态方程,将系统噪声源w(k)划分为服从白噪声统计特性的信号w1(k)和任意高频有限能量信号w2(k);
所述光纤陀螺闭环控制系统的状态方程为:
x(k+1)=Abx(k)+B2w1(k)+B2w2(k)
z(k)=Cx(k) (1)
y(k)=Cx(k)
其中,Ab、B2、C是描述系统模型的已知实常数矩阵,x(k)∈Rn是系统的状态变量,y(k)为闭环输出信号,z(k)是被调输出;并且所述光纤陀螺闭环控制系统是渐近稳定的;
分别针对服从白噪声统计特性的信号w1(k)和任意高频有限能量信号w2(k)提出性能指标要求;
通过设计满足该性能指标要求的渐近稳定的满阶线性滤波器对所述信号w1(k)和信号w2(k)分别进行抑制,所述线性滤波器的状态表达式为:
其中,是系统的状态变量,y(k)为闭环输出信号,是滤波器的被调输出,Af、Bf、Cf是描述该线性滤波器的矩阵参数,通过获得Af、Bf、Cf参数就可以得到所述线性滤波器。
所述分别针对服从白噪声统计特性的信号w1(k)和任意高频有限能量信号w2(k)提出性能指标要求,具体包括:
首先给定衡量系统抑制噪声能力的性能指标值的常数γ>0,并定义估计误差则该线性滤波器的性能指标要求为:
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