[发明专利]一种光纤陀螺本征频率在线自动跟踪的方法

摘要

本发明公开了一种光纤陀螺本征频率在线自动跟踪的方法，属于光纤陀螺技术领域。本发明在开环离线状态下的本征频率测量基础上，建立在线提取陀螺调制信号频率偏离本征频率的误差量与本征频率的关系模型，设计在不影响闭环陀螺正常角速度解调的前提下对闭环光纤陀螺的进行分时复用调制和调制信号频率双时钟无缝切换调整的方案。利用本发明所提供的方法在不影响主闭环回路角速度解调的前提下，提取调制频率偏离本征频率的误差量，并反馈调整，而且还能消除切换过程中可能带来的抖动，为高精度光纤陀螺标度因数的补偿提供了一条道路。

主权项

1.一种光纤陀螺本征频率在线自动跟踪的方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、逻辑处理器产生A路数字量的调制信号，所述调制信号为两倍前期离线测量所得本征频率的锯齿波信号以及与前期离线测量所得本征频率同频的方波信号相叠加所形成，方波信号的每半周期的前1/3部分叠加锯齿波信号；步骤二、所述A路调制信号经过数模转换器转换为两路差分的模拟调制电压信号，两路差分的模拟调制电压信号经过缓冲放大器放大后施加到集成光学相位调制器上，集成光学相位调制器利用模拟调制电压信号对Sagnac干涉仪上两路反向传播的光进行相位调制；步骤三、相位调制后的两路反向传播的光经过Sagnac干涉仪产生干涉，干涉光信号经过光电探测器接收，转换成包含调制信号频率偏离本征频率的误差量的电压信号，然后由前置放大器放大，经模数转换器采集所述电压信号前τ/3的采样点后在逻辑处理器内进行解调，τ为光在光纤敏感环中的渡越时间，得到的解调结果D₁；所述的解调结果D₁包含调制信号频率偏离本征频率的误差量和陀螺旋转速率信息；经模数转换器采集所述电压信号后2τ/3的采样点后在逻辑处理器内解调，得到有关陀螺旋转速率的解调结果D₂，将解调结果D₁与解调结果D₂相减得到解调结果D_out，所述解调结果D_out为仅包含调制信号频率偏离本征频率的误差量；步骤四、逻辑处理器产生与A路调制信号初始频率完全相同的B路调制信号，根据A路调制信号调制得到的解调结果D_out来调整B路调制信号的频率，调整完成后，利用全局分时复用器实现切换，经过多次调整后，B路调制信号频率调整到准确的本征频率处，将调整的调制信号频率和陀螺旋转速率传到计算机中进行显示，实现本征频率的在线跟踪；所述的调整是指调整施加的调制信号频率，使解调结果D_out为0，此时锯齿波的调制信号频率的大小为2倍的本征频率。