[发明专利]一种基于三态理论的激光陀螺零偏漂移误差建模与补偿方法

权利要求书

1.一种基于三态理论的激光陀螺零偏漂移误差建模与补偿方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)、进行激光陀螺零偏漂移误差漂移特性测试试验，获取不同初始启动温度T_i下在激光陀螺工作范围[T^d,T^u]内不同温度对应的激光陀螺零偏试验数据，并据此确定不同初始启动温度下对应的激光陀螺松弛态温度区间[T_i^d,T_i^s)、过渡态温度区间[T_i^s,T_i^g)和稳定态温度区间[T_i^g,T_i^u]，i＝1～N，N为初始启动温度个数；

(2)、根据不同初始启动温度下激光陀螺松弛态零偏试验数据，建立不同初始启动温度下激光陀螺松弛态零偏温度模型；

(3)、根据不同初始启动温度下激光陀螺过渡态零偏试验数据，建立不同初始启动温度下激光陀螺过渡态零偏模型；

(4)、根据所有不同初始启动温度下激光陀螺稳定态零偏试验数据进行拟合，得到所有启动温度下激光陀螺稳定态零偏温度模型；

(5)、激光陀螺上电启动后，根据激光陀螺初始启动温度和实时温度识别其处于松弛态、过渡态还是稳定态，选择相应初始启动温度下的相应零偏温度模型计算得到激光陀螺零位偏差；

(6)、在激光陀螺实际输出基础上减去激光陀螺零位偏差得到激光陀螺输出真值。

2.根据权利要求1所述的一种基于三态理论的激光陀螺零偏漂移误差建模与补偿方法，其特征在于不同初始启动温度下的激光陀螺松弛态、过渡态和稳定态温度区间的分界点为相应的初始启动温度下拟合后的三态模型曲线的交点。

3.根据权利要求1所述的一种基于三态理论的激光陀螺零偏漂移误差建模与补偿方法，其特征在于所述激光陀螺零偏漂移误差漂移特性测试试验的具体步骤为：

(1.1)、将激光陀螺惯性测量组件放置于温箱中固定；

(1.2)、设置温箱内的保温温度为初始启动温度T_i，对激光陀螺进行长时间保温，直到激光陀螺温度与温箱内部温度达到一致，使激光陀螺温度与温箱保持热平衡状态；

(1.3)、上电启动激光陀螺，并控制温箱温度按照一定的变温率进行升温，直至温度上升到直至温度上升到设定的激光陀螺工作温度，之后保持温箱的温度为该温度不变，温升过程中采集激光陀螺输出量以及相应的激光陀螺温度传感器的温度值；

(1.4)、改变初始启动温度T_i的值，重复步骤(1.1)～(1.4)，获取不同初始启动温度下不同温度对应的激光陀螺零偏实验数据。

4.根据权利要求3所述的一种基于三态理论的激光陀螺零偏漂移误差建模与补偿方法，其特征在于所述步骤(1.4)变温率不超过1℃/min。

5.根据权利要求3所述的一种基于三态理论的激光陀螺零偏漂移误差建模与补偿方法，其特征在于所述步骤(1.4)按照等间隔的规律改变初始温度T_i，间隔取值范围为[5°,20°]。

6.根据权利要求1所述的一种基于三态理论的激光陀螺零偏漂移误差建模与补偿方法，其特征在于所述激光陀螺松弛态零偏温度模型通过如下步骤建立：

(2.1)、分别提取不同初始启动温度下激光陀螺松弛态温度区间[T_i^d,T_i^s)内激光陀螺温度传感器平均值和激光陀螺零偏平均值，将其作为松弛态启动点的激光陀螺温度和上电初始零偏；

(2.2)、根据各松弛态启动点的激光陀螺温度和上电初始零偏，采用二阶多项式数值拟合的方法，得到激光陀螺启动时零偏与温度的关系，作为激光陀螺松弛态零偏温度模型。

7.根据权利要求1所述的一种基于三态理论的激光陀螺零偏漂移误差建模与补偿方法，其特征在于所述步骤(3)不同初始启动温度下对应的激光陀螺过渡态零偏模型为直线模型，通过如下步骤建立：

(3.1)、将不同初始启动温度下激光陀螺过渡态温度区间[T_i^s,T_i^g)内零偏数据进行直线拟合，得到不同初始启动温度下温度与激光陀螺零偏的直线斜率k_i，i＝1～N，N为初始启动温度数；

(3.2)、分别计算不同初始启动温度下对应的激光陀螺过渡态温度区间[T_i^s,T_i^g)内零偏数据中温度平均值

(3.3)、根据不同初始启动温度下温度与激光陀螺零偏的直线斜率k_i和步骤(3.2)中的不同初始启动温度下对应的激光陀螺过渡态零偏数据中温度平均值进行二项式拟合得到不同初始启动温度下激光陀螺过渡态零偏斜率k_i与温度的关系；

(3.4)、采用对应初始温度条件下的激光陀螺松弛态零偏模型，计算过渡态温度区间起点温度T_i^s对应的激光陀螺零偏，将其代入公式y＝k_ix+b_i，计算得到纵截距b_i，最终得到该起始温度条件下对应的过渡态模型。