[发明专利]一种基于椭圆拟合的对抛式冷原子干涉陀螺仪的转动角速度测量方法

摘要

一种基于椭圆拟合的对抛式冷原子干涉陀螺仪的转动角速度测量方法，本发明的目的是在惯性导航系统中环境噪声对于原子干涉结果影响较大时提供准确的旋转角速度测量结果。在采用超冷原子干涉陀螺仪精确测量微小转动时，首先采用双原子云对抛式三脉冲干涉陀螺仪以获得两组同步数据，之后通过最小二乘椭圆拟合算法，进行转速提取。本发明从原子陀螺的角度，实现转速信号的精确提取，并提供了原子干涉仪输出误差的评估方法。

主权项

一种基于椭圆拟合的对抛式冷原子干涉陀螺仪的转动角速度测量方法，实现转速信息的快速、精确提取，其特征为：步骤1、采用对抛式三脉冲冷原子干涉陀螺仪，将对抛的两原子云回路输出的同步干涉布居结果数据截取的同等长度，记作数组[x]、[y]，步骤2、利用数组[x]、[y]绘图，采用最小二乘法，使得数据点与椭圆代数距离最短，得到最优椭圆，获得椭圆中心位置、长短轴长度、椭圆倾角等信息，步骤3、认为对抛式冷原子干涉陀螺仪两回路受到相同的环境噪声影响，二组数据的区别在于旋转信息。从最优椭圆方程与最优正圆相比较，拟合出椭圆两轴数据的关系、即[x]、[y]的相位差值，亦即由旋转引起的干涉相位。从这一相位结果，获得旋转速度，实现超高精度陀螺仪的功能，步骤4、从原始数据与拟合结果比较，并参考对抛式差值法获得的转速结果，评估干涉过程噪声影响。