[发明专利]一种激光惯组的抖动控制方法

说明书

一种激光惯组的抖动控制方法，步骤如下：(1)设计激光惯组通讯协议；(2)测试设备向惯组通讯软件发送控制指令；(3)惯组通讯软件根据接收到的控制指令，向抖动控制电路发送控制指令；(4)抖动控制电路的微处理器按照惯组通讯软件的控制指令，判断陀螺序号和抖动控制内容；(5)抖动控制电路的微处理器通过控制三路驱动控制单元抖动控制信号的通断实现三路陀螺的抖动独立控制。本发明通过向激光惯组通讯软件发送抖动控制指令，实现三路激光陀螺在线抖动的独立控制，实现陀螺不同抖动方法的在线切换。

技术领域

本发明涉及一种激光惯组的抖动控制方法，特别适用于基于速率偏频和机械抖动相结合的激光惯组的陀螺抖动控制和测试。

背景技术

激光惯组作为惯性导航领域里的关键部件，通常由三个正交的激光陀螺及相关控制电路、计算机板及通讯软件等组成。激光陀螺相关控制电路包括抖动、稳频、高压等电路。激光陀螺(RGL)是激光惯组的重要惯性敏感组件，通过环形激光谐振腔内的双向行波间的谐振频率差来测量载体的角速度，谐振腔中相向运行的两束激光的拍频与腔体相对于惯性空间的转动角速率成正比。闭锁效应是激光陀螺的主要误差来源之一，直接影响激光惯组的精度。为避免闭锁效应的影响，需要采取措施使激光陀螺出锁。

抖动偏频技术是控制激光陀螺出锁的最为成熟和广泛使用的有效方法，也是目前工程化的激光陀螺仪的通用方法。该方法是通过惯组的抖动控制电路来驱动陀螺抖轮使陀螺绕其敏感轴来回抖动以消除锁区的影响。施加到陀螺的抖动信号为正弦交变偏频Ω_偏＝Ω_Dsinω_Dt，ω_D称为抖动频率，表征了单位时间内激光陀螺频繁过锁区的程度；Ω_D为抖动的最大角速率。偏频量Ω_偏远大于闭锁阈值Ω_L，使过锁区时间减小到陀螺精度要求的程度。通过脉冲解调的方法能够有效去除施加到陀螺上的抖动信息，得到陀螺敏感到的载体运动信息。激光惯组的抖动控制电路由微处理器、驱动控制单元、反馈比较单元组成，其中，微处理器是抖动控制电路的核心部分，如图1所示。该偏频方法工程应用较为广泛。但是该偏频方法由于频繁过锁区，该过程使得陀螺存在随机游走误差，陀螺精度会有所损失，尤其在对准过程中，大大降低对准精度。

激光惯组在实际应用中，需要具备对准和导航的双重功能。为提高对准精度，可以利用速率偏频技术进行对准，对准完成后转入导航功能。惯组实现导航功能过程中无法使用速率偏频方式，需要快速有效地转入机械抖动方式，否则陀螺输出异常，影响导航精度。快速有效地实现偏频模式的转换是提高惯组性能的重要因素。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种激光惯组的抖动控制方法，通过向激光惯组通讯软件发送抖动控制指令，实现三路激光陀螺在线抖动的独立控制，实现陀螺不同抖动方法的在线切换。

本发明的技术解决方案是：

一种激光惯组的抖动控制方法，包括如下步骤：

(1)设计激光惯组通讯协议；

(2)根据惯组通讯协议，测试设备通过1553B总线向惯组通讯软件发送控制指令；

(3)惯组通讯软件根据接收到的控制指令，向抖动控制电路发送控制指令；

(4)抖动控制电路的微处理器按照惯组通讯软件的控制指令，判断陀螺序号和抖动控制内容；

(5)抖动控制电路的微处理器通过控制三路驱动控制单元抖动控制信号的通断实现三路陀螺的抖动独立控制。

所述步骤(1)中，激光惯组通讯协议包括一个抖动控制字、一个陀螺序号、一个电平标志位和一个校验字，校验方式采用CRC16校验方法。

1)起抖指令对应的激光惯组通讯协议为：0X2004，i，0X0001，CRC1；