[发明专利]一种光纤陀螺快速启动的方法

说明书

技术领域

本发明属于惯性导航技术领域，涉及一种陀螺快速启动的方法，尤其是一种光纤陀螺快速启动的方法。

背景技术

光纤陀螺是敏感角速度的传感器装置，具有高可靠性、寿命长、启动时间短、动态范围大等特点，随着光纤陀螺工程化应用的越来越广泛，对其各项指标的要求也越来越高，尤其是对其启动时间提出了更高的要求。对于光纤陀螺本身，由于所使用器件的缘故，往往需要一定的预热时间才能使零偏达到稳定的状态。然而，光纤陀螺的应用领域都需要快速的反映能力，因此，缩短光纤陀螺的启动时间成为了工程中需要解决的一个重要的问题。

影响光纤陀螺开机零偏稳定性的因素很多，并且随着精度的提高，一些新的因素也随着出现。在光纤陀螺中，相位调制器(例如Y波导)其2π电压高低温下的变化量，对光纤陀螺的零偏有很大的影响。闭环光纤陀螺解调算法通常都包括产生陀螺输出的一次闭环和对2π复位电压进行补偿修正的二次闭环，其中采用第二次闭环来对2π电压进行补偿修正，但是通常用的方波调制技术，在小转速下，二次闭环的补偿较慢，需要很长时间才能对2π电压值完成修正，在这段时间里，陀螺的零偏会发生变化，引起零偏稳定性的变化，即所谓的启动时间，尤其在高低温下，相位调制器的实际2π电压值与标称2π电压值的偏移更大，补偿的时间会更长，严重影响到陀螺的零偏稳定性，这和预热时间的表像是一致的。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种光纤陀螺快速启动的方法，其通过快速补偿2π电压的偏差，来缩短启动时间。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

这种光纤陀螺快速启动的方法，在方波调制下，检测2π复位时刻探测器的输出功率产生的瞬变值△D_2π，然后以该瞬变值△D_2π乘上二次闭环补偿增益系数K_二次对2π电压值进行补偿；其中设定一个时间阈值T_启动，二次闭环补偿增益系数K_二次与时间阈值T_启动存在如下关系：且|K1_二次|>|K2_二次|，其中K1_二次、K2_二次均为常数，t是光纤陀螺的工作时间，以光纤陀螺上电时刻作为其零点。

进一步，以上0<T_启动<1min。

进一步，以上0<T_启动<10s。

进一步，以上0<T_启动<1s。

进一步，在后续数据采集及处理时舍去光纤陀螺上电后时间阈值T_启动内光纤陀螺输出数据。

本发明具有以下有益效果：

本发明的光纤陀螺快速启动的方法方便实现，不需要增加新的硬件支持，用软件就可以完全实现，而且，算法和时序较为简单，不会引入新的问题。通过在光纤陀螺中的使用，对光纤陀螺启动时间有很大的改善。

附图说明

图1为某A型号光纤陀螺采用本发明的快递启动方法前测试数据；

图2为图1中的某A型号光纤陀螺采用本发明的快递启动方法后测试数据。

其中，图中横坐标单位为2s，纵坐标为sp/°/s。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

本发明的光纤陀螺快速启动的方法通过软件实现，光纤陀螺的解算一般采用的是FPGA来实现，本发明也多采用FPGA来完成，在很短的启动时间内完成2π电压的补偿修正，具体实现方式如下。

在方波调制下，检测2π复位时刻探测器的输出功率产生的瞬变值△D2π，然后以该瞬变值△D2π乘上二次闭环补偿增益系数K_二次对2π电压值进行补偿，设定一个时间阈值T_启动，此时二次闭环补偿增益系数K_二次与时间阈值T_启动存在如下关系：且|K1_二次|>|K2_二次|。其中K1_二次、K2_二次均为常数；t是光纤陀螺的工作时间，以光纤陀螺上电时刻作为其零点。