[发明专利]一种光纤陀螺零偏温度误差补偿方法

说明书

本发明公开了一种光纤陀螺零偏温度误差补偿方法，包括以下步骤：A.在光纤陀螺的光纤环上贴附N个温度传感器，其中，光纤环的内侧贴附至少一个温度传感器，光纤环的外侧贴附至少一个温度传感器；N≥2；B.建立光纤陀螺的温度误差模型：C.根据温度误差模型对光纤陀螺进行温度误差补偿。本发明基于多点温度对光纤陀螺温度误差进行补偿，能够充分反映光纤环受温度效应影响的情况，更加有效地补偿了光纤陀螺的零偏温度漂移情况，有效提高了光纤陀螺的精度。

技术领域

本发明属于光纤惯性技术领域，特别涉及一种光纤陀螺零偏温度误差补偿方法。

背景技术

光纤陀螺作为新型全固态光学陀螺已经被广泛应用于航空、航天、航海、陆地等各个领域，它具有抗冲击、灵敏度高、寿命长、动态范围大、启动时间短等优势，所以在惯性领域得到了大力发展与应用，并向着高精度和超高精度方向不断发展。

但是，由于光纤陀螺的核心部件——光纤环对温度极其敏感，只要光纤环周围的温度发生变化就会被光纤陀螺的零偏输出所敏感到，进而产生零偏漂移，这严重限制了光纤陀螺的精度。

为了减小零偏漂移对光纤陀螺的影响，通常的方法是改变光纤环的绕法，使其自身能够对温度进行更有效的自补偿，但这种方法在技术上有一定的难度。另一种方法是对陀螺的零偏输出直接进行软件补偿。在实际应用中，第二种方法的普遍接受程度较高，且补偿方法简单，不必改变光纤环的初始状态。但是，第二种方法中，一般只应用光纤陀螺内一个位置点的温度作为补偿因子，不能反映整个光纤环的温度变化情况，因而不能有效地补偿光纤陀螺的温度误差，导致光纤陀螺精度较低。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种光纤陀螺零偏温度误差补偿方法，基于多点温度对光纤陀螺温度误差进行补偿，能够充分反映光纤环受温度效应影响的情况，更加有效地补偿了光纤陀螺的零偏温度漂移情况，有效提高了光纤陀螺的精度。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种光纤陀螺零偏温度误差补偿方法，其特点是包括以下步骤：

步骤A.在光纤陀螺的光纤环上贴附N个温度传感器，其中，光纤环的内侧贴附至少一个温度传感器，光纤环的外侧贴附至少一个温度传感器；N≥2；

步骤B.建立光纤陀螺的温度误差模型：

其中，

K_i1～K_in、dK_i1～dK_in为第i个温度传感器对应的各温度项的系数，T_i为第i个温度传感器对应的温度，为第i个温度传感器在光纤环对应温度点处的温度变化率；

步骤C.根据温度误差模型对光纤陀螺进行温度误差补偿。

根据温度变化时光纤环上就会产生热致非互易相移(Shupe误差)的机理，光纤陀螺产生零偏漂移的主要原因是光纤环上温度分布不均匀，光纤环上各匝光纤的温度和温度变化率都不完全相同。传统的补偿方法只应用光纤陀螺内一个位置点的温度作为补偿因子，根本不能反映整个光纤环的温度变化情况。借由上述方法，本发明提出了一种基于多点温度的光纤陀螺温度误差补偿方法，以光纤环上多点温度及温度变化率作为补偿因子，补偿模型中参考的温度条件增多，更能充分的反映出光纤环受温度效应影响的情况，更加有效的补偿了光纤陀螺的零偏漂移情况，包括启动时间产品升温带来的温度误差和全温范围内光纤陀螺所产生的温度误差。根据温度实验，分析光纤陀螺零偏随温度变化的规律，确定基于多点温度的光纤陀螺温度误差补偿模型的补偿系数，进而对光纤陀螺的零偏输出进行温度误差补偿。

作为一种优选方式，所述步骤B中，K_i1～K_in、dK_i1～dK_in、均由回归分析方法确定。