[发明专利]一种惯性器件跨条纹动态启动的方法及系统

说明书

本发明公开了一种惯性器件跨条纹动态启动的方法，包括以下步骤：根据角速度基准的输出角速度O_ref初步判断主启动陀螺的条纹级数n；根据主启动陀螺的原始输出角速度O_m的符号数S和角速度基准的输出角速度O_ref，确定主启动陀螺的准确的条纹级数n＇；根据角速度基准的输出角速度O_ref、主启动陀螺的原始输出角速度O_m以及准确的主启动陀螺的条纹级数n＇，对主启动陀螺的原始输出角速度O_m进行修正，并修正为O'_m。无需提前获得角速度基准与主启动陀螺陀螺之间的轴系夹角，只需将角速度基准的输出角速度O_ref与主启动陀螺的原始输出角速度O_m的符号数S相结合准确判断主启动陀螺的准确的条纹级数n＇，不会造成主启动陀螺条纹位置判断失误，引起主启动陀螺故障。

技术领域

本发明涉及惯性器件领域，具体涉及一种惯性器件跨条纹动态启动的方法。

背景技术

基于干涉原理的惯性器件，如干涉式光纤陀螺仪、原子陀螺仪等，均存在跨条纹启动的问题。一般情况下，干涉条纹如图1所示。干涉曲线呈余弦形式，一般情况下，闭环干涉型惯性器件选择π/2偏置点为其工作点，[-Ω_3π,Ω_3π]为其单调工作区间。通常情况下，当陀螺的启动角速率Ω_s在单调工作区间时，陀螺输出的角速率正常；当陀螺的启动角速率Ω_s超过单调工作区间时，陀螺输出的角速率不正常。

假设不考虑陀螺的固有零偏，N_π为陀螺在输入角速率为Ω_π时的输出值，则输入角速率为-Ω_π时的输出值为-N_π。输入角速率范围为[-Ω_3π,Ω_3π]，则陀螺的输出情况如图1所示。

因此，为了保证陀螺能够在全角速率范围内(包括启动角速率大于Ω_π的情况)正常启动，现有的惯性器件增加了一个角速率基准，“告诉”待启动的陀螺当前的角速率位置。这里假定量程较小的陀螺为“主启动陀螺”，将另外一个量程较大的角速率信息提供者称为“角速率基准”。现有的设计中，角速率基准要足够准确，且事先已知与待启动陀螺的轴系夹角，否则如果启动角速率值在Ω_π附近的话，极易造成条纹位置判断失误，引起主启动陀螺故障。

举例而言，若主启动陀螺第一级条纹和第二级条纹的角速率分界点为40°/s，如果当前外界输入角速率为40.1°/s，如果主启动陀螺和角速率基准的敏感轴完全重合的话，角速率基准应该为40.1°/s，主启动陀螺的跨条纹机制应指示为陀螺当前工作在第二级条纹内。但是如果主启动陀螺和角速率基准之间存在一个夹角，则角速率基准给出的角速率信息小于40°/s，那么主启动陀螺的跨条纹机制指示为当前工作在第一级条纹内，会导致主启动陀螺的输出与实际角速率出现错误。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种惯性器件跨条纹动态启动的方法，能有效解决惯性器件跨条纹启动的问题。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种惯性器件跨条纹动态启动的方法，包括以下步骤：

根据角速度基准的输出角速度O_ref初步判断主启动陀螺的条纹级数n；

根据所述主启动陀螺的原始输出角速度O_m的符号数S和所述角速度基准的输出角速度O_ref，确定所述主启动陀螺的准确的条纹级数n＇；