[发明专利]一种基于四脉冲原子干涉陀螺仪的寻北方法及系统在审
申请号: | 202111212959.8 | 申请日: | 2021-10-18 |
公开(公告)号: | CN113984033A | 公开(公告)日: | 2022-01-28 |
发明(设计)人: | 陈福胜;郭强;程俊;周建飞;毛海岑;乐旭广;吕通 | 申请(专利权)人: | 华中光电技术研究所(中国船舶重工集团公司第七一七研究所) |
主分类号: | G01C19/00 | 分类号: | G01C19/00;G01C17/00 |
代理公司: | 武汉蓝宝石专利代理事务所(特殊普通合伙) 42242 | 代理人: | 万畅 |
地址: | 430000 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 脉冲 原子 干涉 陀螺仪 北方 系统 | ||
1.一种基于四脉冲原子干涉陀螺仪的寻北方法,其特征在于,所述寻北方法包括:
步骤1,将四脉冲原子干涉陀螺仪设置于水平位置转台上,改变地球自转轴与所述四脉冲原子干涉陀螺仪输入轴之间的夹角θNorth,测量得到各个对应的输出相位ΦΩ;
步骤2,建立所述四脉冲原子干涉陀螺仪的输入输出关系的线性模型;
步骤3,基于所述线性模型拟合得到输出相位ΦΩ与所述夹角θNorth的关系函数,基于所述关系函数测得真北方向。
2.根据权利要求1所述的寻北方法,其特征在于,所述步骤1包括:
将所述原子干涉陀螺仪固定在所述水平位置转台上,使所述原子干涉陀螺仪的输入基准轴与水平面平行,并与正东或正北方向重合;
将所述水平位置转台的初始指北角度θNorth(0)定义为所述水平位置转台的0°;
启动所述水平位置转台后控制所述水平位置转台分别转动各个设定角度值为各组所述夹角θNorth(i),i表示第i组数据;
分别记录所述水平位置转台转动θNorth(i)角度后处于静止状态时所述原子陀螺测量的输出相位ΦΩ(i)。
3.根据权利要求2所述的寻北方法,其特征在于,各个所述设定角度值包括:0°、±20°、±40°、±60°、±80°、±100°、±120°、±140°、±160°以及±180°中的一个或多个。
4.根据权利要求1所述的寻北方法,其特征在于,所述线性模型为:
其中,为有效拉曼光波矢,为重力加速度,T为前两束拉曼脉冲作用间隔时间,为地球自转速度,θLatitude为当地纬度,θ0为水平位置转台零位相对于地理北的偏差角。
5.根据权利要求1所述的寻北方法,其特征在于,所述步骤3中通过三角函数进行拟合。
6.根据权利要求2所述的寻北方法,其特征在于,所述步骤3中基于所述关系函数测得真北方向包括:
确定所述水平位置转台的0°相对于地理北向的偏差角θ0,所述真北方向的角度为θNorth(0)+θ0。
7.一种基于四脉冲原子干涉陀螺仪的寻北系统,其特征在于,包括:四脉冲原子干涉陀螺仪、水平位置转台和真北方向计算模块;
将所述四脉冲原子干涉陀螺仪设置于所述水平位置转台上,改变地球自转轴与所述四脉冲原子干涉陀螺仪输入轴之间的夹角θNorth,测量得到各个对应的输出相位ΦΩ;
所述真北方向计算模块,用于建立所述四脉冲原子干涉陀螺仪的输入输出关系的线性模型,基于所述线性模型拟合得到输出相位ΦΩ与所述夹角θNorth的关系函数,基于所述关系函数测得真北方向。
8.一种电子设备,其特征在于,包括存储器、处理器,所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现如权利要求1-6任一项所述的基于四脉冲原子干涉陀螺仪的寻北方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机管理类程序,所述计算机管理类程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述的基于四脉冲原子干涉陀螺仪的寻北方法的步骤。
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