[发明专利]一种光纤陀螺启动时间的判定方法及系统

说明书

本发明公开了一种光纤陀螺启动时间的判定方法及系统，采用对光纤陀螺工作过程中零偏变化幅度范围的跟踪和判定来实现对光纤陀螺启动时间或启动过程的判定，整个判定过程测试步骤清晰明了，可操作性强，判定结果准确可靠。

技术领域

本发明属于光纤传感技术领域，尤其涉及一种光纤陀螺启动时间的判定方法及系统。

背景技术

光纤陀螺是一种基于Sagnac效应的光学角速率传感器，随着现代化武器和惯性导航对传感器快速反应的要求日益提高，光纤陀螺的快速启动显得尤为重要，光纤陀螺的启动时间成为光纤陀螺的一项重要测试参数。

在现行的光纤陀螺评价技术体系中，对光纤陀螺启动时间的定义和评价标准已经不再适用于现有的光纤陀螺启动时间的准确评价。在《光纤陀螺测试方法(GJB2426A-2015)》中，对于启动时间定义为光纤陀螺在规定的工作条件下，从加电开始至达到规定性能所需要的时间。但是对现有的高精度光纤陀螺而言，光纤陀螺上电后达到规定性能所需要的时间几乎为零，不能实现陀螺启动过程的准确判定。因此，需要一种操作性强、准确可靠的新标准和方法来实现光纤陀螺启动时间的评判，以取代国军标中现已经过时的启动过程评测方法。

目前，对于光纤陀螺启动时间行业认同的定义为：光纤陀螺在上电过程中，光学器件、软件的稳定时间以及内部光电子元器件的串扰等因素(这些因素由温度变化引起)导致光纤陀螺输出数据由漂移达到稳定，光纤陀螺输出数据由漂移到稳定这个过程所经历的时间长度则称为光纤陀螺启动时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光纤陀螺启动时间的判定方法及系统，以解决传统光纤陀螺评价技术体系中光纤陀螺启动时间与实际应用不相符，无法准确评价启动时间的问题。根据行业认同的光纤陀螺启动时间的定义，本发明提供一种操作性强、准确可靠的新方法来实现光纤陀螺启动时间的准确评判。

本发明独立权利要求的技术方案解决了上述发明目的中的一个或多个。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种光纤陀螺启动时间的判定方法，包括以下步骤：

将光纤陀螺置于测试平台上，光纤陀螺输入基准轴垂直于测试平台的台面，光纤陀螺保持静止状态，采集时间段T内光纤陀螺的输出数据；

将所述光纤陀螺的输出数据除以光纤陀螺的标度因数，使光纤陀螺的输出数据由无量纲量转化为有量纲量；

对转化后的数据进行多项式曲线拟合，获得一条包含光纤陀螺每秒输出零偏值的拟合曲线，即获得零偏曲线；

选取所述零偏曲线中T/2至T数据区间的陀螺零偏值进行平均值计算，获得零偏平均值，并将1至T/2－1数据区间中的每个陀螺零偏值分别与所述零偏平均值进行差值运算，取差值运算结果的绝对值，该差值运算结果的绝对值记为A_i，i＝1,2,3,…,T/2－1；

根据光纤陀螺的零偏稳定性或零偏变化指标，确定光纤陀螺所允许的零偏变化量△B；

将每个差值运算结果的绝对值A_i分别与所述零偏变化值△B进行比较，并选取满足A_i≥△B条件的所有A_i值，在该所有A_i值中最大A_i值所对应的时间i即为光纤陀螺的启动时间。

光纤陀螺工作初期，由于内外温度环境对陀螺光纤环的影响，陀螺会出现零偏变化，即表现为启动过程，当光纤陀螺零偏趋于稳定时，即光纤陀螺完成启动；本发明采用对光纤陀螺工作过程中零偏变化幅度范围的跟踪和判定来实现对光纤陀螺启动时间或启动过程的判定，整个判定过程测试步骤清晰明了，可操作性强，判定结果准确可靠。

进一步地，所述时间段T大于等于3600s。

进一步地，所述光纤陀螺所允许的零偏变化量△B为0.02°/h。