[发明专利]一种光纤陀螺的数据处理控制方法

说明书

本发明公开了一种光纤陀螺的数据处理控制方法，涉及光纤传感技术领域。所述数据处理控制方法，通过对有效采样区间内的信号进行多重采样，再对多重采样的数据进行积分求和、求平均值处理而获得所需的测量结果，使得远离上升沿和下降沿的数据的权重大，靠近上升沿和下降沿的数据的权重小，避免了由于工作环境对梳齿波上升沿和下降沿的时间长度的影响而造成测量精度的问题，在环境因素变化的情况下，保证和提高了光纤陀螺的测量精度。

技术领域

本发明属于光纤传感技术领域，涉及一种数据处理方法，尤其涉及一种应用于光纤陀螺的数据处理控制方法。

背景技术

光纤陀螺作为光机电一体化的角速度测量传感器，如图1所示，由机械系统、光路系统、数字电路控制系统三大部分组成，其中，数字电路控制系统的主要功能是利用AD模数转换器采集光电探测器的输出信号，并进行模数转换，转换结果输入到FPGA处理器中进行数字解调，获得光纤陀螺所测量的角速度信号。一方面，角速度测量信号作为闭环反馈信号输出给DA数模转换器，作用于闭环控制执行机构-光电相位调制器（Y波导），实现光纤陀螺闭环控制功能，另一方面，角速度测量信号由FPGA处理器通过串口芯片输出或传递给上一级系统。

现有的数字处理控制系统中，AD模数转换的具体步骤为：AD模数转换器根据FPGA处理器输出的控制时钟，对光电探测器输出的光电转换结果进行采样，光电转换结果为梳齿波，采样是指对相邻梳齿之间去除梳齿波上升沿和下降沿后的一段有效数据（即有效采样区间内的数据）的采样。但是，光纤陀螺在工作过程中工作温度环境和电磁环境会对梳齿波的上升沿和下降沿的时间长度产生影响，进而影响陀螺的精度水平，为了避免这类问题的发生，常规的技术手段是将光纤陀螺数据采样的有效区间向中心靠拢，减少采样点的个数，而采样点个数的减少会对陀螺精度的提高产生不利影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种光纤陀螺的数据处理控制方法，在有效采样区间内，通过多重采样的处理方式来抑制工作环境对梳齿波上升沿和下降沿的影响，同时又避免减少采样点的个数。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种光纤陀螺的数据处理控制方法，包括以下步骤：

对有效采样区间内的信号进行多重采样而获得多个采样数列，每个所述采样数列由多个采样点所采集的数据构成；采样数列的个数与采样的重数相同；

对每个所述采样数列进行积分求和处理，再对所有积分求和处理后的结果求取平均值，所述平均值即为所需的测量结果。

本发明所述方法通过多重采样使得靠近上升沿和下降沿的采样点所采集的数据权重小，而远离上升沿和下降沿的采样点所采集的数据权重大，抑制了有效采样区间中因工作环境对上升沿和下降沿的时间长度的不利影响，保证和提高了光纤陀螺的测量精度。

进一步地，所述有效采样区间是相邻梳齿波之间去除梳齿波上升沿和下降沿后的采样区间。

在采样周期内，由于受到电路的影响存在梳齿波上升沿和下降沿，上升沿和下降沿的测量结果与真实测量值存在偏差，为了减小上升沿和下降沿对测量结果的影响，在采样区间去除上升沿和下降沿以构成有效采样区间。

进一步地，所述多重采样的具体操作为：

在有效采样区间内进行第一次采样，采样点的个数为p，每个采样点所采集的数据构成采样数列M₁，M₁= [N₁,N₂,…,N_i,…,N_p-1,N_p]，N_i为在第i个采样点所采集的数据；