The invention relates to a method for increasing MEMS aided high precision closed-loop fiber optic gyroscope based on range, especially suitable for working in the range of angular velocity and high precision fiber optic gyroscope angular acceleration input environment. The present invention includes: MEMS gyroscope and high precision closed loop fiber optic gyroscope mounted coaxially, sensitive input angular velocity; the closed loop digital phase ramp modulation detection method, high precision closed loop fiber optic gyroscope output angular rate gyro output angular rate MEMS; acquisition; modified fiber optic gyroscope with high precision fiber optic gyroscope output. The invention is based on the difference of high precision fiber optic gyroscope output results can be revised, so that the high precision fiber optic gyroscope angular velocity in normal working conditions, increase the range of closed-loop fiber optic gyroscope, the expansion of the application of high precision fiber optic gyroscope.
【技术实现步骤摘要】
一种基于MEMS辅助的增大高精度闭环光纤陀螺量程的方法
本专利技术涉及一种基于MEMS辅助的增大高精度闭环光纤陀螺量程的方法。
技术介绍
光纤陀螺是基于Sagnac效应的角速度传感器,具有全固态结构、抗冲击振动、动态范围大、频带宽、易于数字化实现等优点。高精度光纤陀螺也被广范应用于航空、航天、航海等各领域。然而随着光纤陀螺精度的提高,其动态范围将会下降,其根本原因在于闭环光纤陀螺工作在第一级干涉条纹对应的角速度范围内,当精度上升时,第一级干涉条纹对应的角速度下降,此时如果输入角速度对应的Sagnac相移超出第一级条纹,且存在较大的角加速度,光纤陀螺的输出将存在较大的误差,这影响了其在某些对陀螺动态范围要求较高领域的应用。目前扩大光纤陀螺动态范围的方法有三种。第一种是双敏感环法,通过外加一个高量程、低灵敏度的从光纤陀螺来提高主光纤陀螺的量程,但这种方法实际操作比较困难,不易实现,且增加了系统的成本。第二种方法是基于单级干涉条纹的动态范围扩展,它是通过增大系统带宽来提高系统的最大角加速度。该方法要求陀螺启动时在第一级干涉条纹中,同时,闭环工作中,最大输入角加速度不能超出一定值,限制了其实际应用。第三种方法是利用数字锁相环技术来扩大开环光纤陀螺动态范围。但该方法仅仅能够应用于开环光纤陀螺,使得开环光纤陀螺具备与闭环光纤陀螺类似的动态范围,并不能满足高精度闭环光纤陀螺的要求。近几年,微机电技术迅速发展,MEMS陀螺也随之发展起来,MEMS陀螺拥有功耗低、体积小、成本低、测量范围大、抗冲击振动能力强等优点,量程可以达到±1500°/s,可以应用在车载与手机这些环境复 ...
【技术保护点】
一种基于MEMS辅助的增大高精度闭环光纤陀螺量程的方法,其特征在于:步骤一:将MEMS陀螺仪和高精度闭环光纤陀螺仪同轴安装,敏感输入角速度;步骤二:利用闭环数字相位阶梯波调制解调检测方法,获得高精度闭环光纤陀螺仪输出角速率;步骤三:采集MEMS陀螺仪输出角速率;步骤四:在角速率输出修正装置中,将MEMS陀螺输出角速率Ω
【技术特征摘要】
1.一种基于MEMS辅助的增大高精度闭环光纤陀螺量程的方法,其特征在于:步骤一:将MEMS陀螺仪和高精度闭环光纤陀螺仪同轴安装,敏感输入角速度;步骤二:利用闭环数字相位阶梯波调制解调检测方法,获得高精度闭环光纤陀螺仪输出角速率;步骤三:采集MEMS陀螺仪输出角速率;步骤四:在角速率输出修正装置中,将MEMS陀螺输出角速率ΩMEMS与高精度闭环光纤陀螺输出角速率Ω测作比较,并依据比较结果,修正光纤陀螺高精度闭环光纤陀螺输出,修正依据如下:令X=ΩMEMS-Ω测,当-Ωπ<X<Ωπ时,则Ωout=Ω测;当Ω...
【专利技术属性】
技术研发人员:张勇刚,孙娜,李宁,郜中星,姜见龙,王程程,黄玉龙,
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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