一种基于神经网络进行温度补偿的光纤陀螺制造技术

本发明专利技术公开了一种基于神经网络进行温度补偿的光纤陀螺，是采用神经网络学习算法进行的温度漂移补偿方式，经该温度补偿方法获得的修正温度补偿系数是为光纤陀螺高精度输出提供参数。根据光纤陀螺工作时，温度对光纤陀螺输出造成的影响，分别在光源处安装温度传感器Ａ、Ｙ波导处安装温度传感器Ｂ、光纤环内侧安装温度传感器Ｃ和光纤环外侧安装温度传感器Ｄ，通过四个温度传感器采集的温度变化、以及采用神经网络学习算法进行温度补偿模型训练，使所建温度漂移补偿具有较好的非线性映射能力、自学习能力和泛化能力；对温度漂移补偿的系数测量是在调试阶段测得的，减少了使用时陀螺运算量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对干涉型光纤陀螺输出精度进行温度漂移补偿的方法，更特别地说，是指一种基于神经网络进行温度漂移补偿的光纤陀螺。
技术介绍
干涉型光纤陀螺是一种测量角速度的仪器，其硬件包括光源1、耦合器2、Y波导3、光纤环4、探测器5和信号处理装置6组成(请参见图1所示)。所述的信号处理装置6包括用于检测探测器5输出的光功率信号的检测电路61、A/D转换器62、中心处理器63、D/A转换器64和放大调理电路65组成(请参见图2所示)。干涉型光纤陀螺对角速度的测量是通过在光纤环4中传播的两束相向的光在光纤陀螺自身的转动中，引起的非互易相位差的大小来表征的。陀螺是敏感相对于惯性空间角运动的装置。它作为一种重要的惯性敏感器，用于测量运载体的姿态角和角速度，是构成惯性系统的核心器件。应用在飞行器导航、舰船导航和陆用导航中。光纤陀螺受温度影响显著。温度对光纤陀螺的影响主要体现在光纤环、光源及Y波导上。由于Shupe噪声，温度梯度将使光纤环产生热致非互易噪声和温度相位波动噪声。光源的输出功率、中心波长、光谱宽度等都随温度变化而改变。温度对Y波导的影响主要体现消光比及分束比上。采用神经网络来补偿温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于神经网络进行温度补偿的光纤陀螺，包括有光纤陀螺，所述光纤陀螺由光源（１）、耦合器（２）、Ｙ波导（３）、光纤环（４）、探测器（５）和信号处理装置（６）组成，其特征在于：还包括有四个温度传感器和基于神经网络的温度补偿模型，所述温度补偿模型编写在所述光纤陀螺的信号处理装置（６）的中心处理器（６３）中；温度传感器Ａ（７）安装于光源（１）上，用于采集光源（１）的光源温度Ｔ↓［１］；温度传感器Ｂ（８）安装于Ｙ波导（３）上，用于采集Ｙ波导（３）处的Ｙ波导温度Ｔ↓［２］；温度传感器Ｃ（９）安装于光纤环（４）内侧上，用于采集光纤环（４）内侧的光纤环内侧温度Ｔ↓［３］；温度传感器Ｄ（１０）安装于光纤环（４...

【技术特征摘要】
1、一种基于神经网络进行温度补偿的光纤陀螺，包括有光纤陀螺，所述光纤陀螺由光源(1)、耦合器(2)、Y波导(3)、光纤环(4)、探测器(5)和信号处理装置(6)组成，其特征在于：还包括有四个温度传感器和基于神经网络的温度补偿模型，所述温度补偿模型编写在所述光纤陀螺的信号处理装置(6)的中心处理器(63)中；温度传感器A(7)安装于光源(1)上，用于采集光源(1)的光源温度T1；温度传感器B(8)安装于Y波导(3)上，用于采集Y波导(3)处的Y波导温度T2；温度传感器C(9)安装于光纤环(4)内侧上，用于采集光纤环(4)内侧的光纤环内侧温度T3；温度传感器D(10)安装于光纤环(4)外侧上，用于采集光纤环(4)外侧的光纤环外侧温度T4；所述中心处理器(63)对四路实时温度信息进行基于神经网络的温度补偿，所述温度补偿两个步骤在于神经网络的权值系数提取及使用神经网络的权值系数进行温度补偿。2、根据权利要求1所述的基于神经网络进行温度补偿的光纤陀螺，其特征在于神经网络的权值系数提取的步骤有：(A)对输出权值wj、输入权值vij进行初始化，其中，wj＝0.5，vij＝0.5；(B)接收光源温度T1、Y波导温度T2、内环温度T3、外环温度T4和建模阶段光纤陀螺产生的温度漂移数据AIM；(C)使用(B)步骤接收到的数据采用迭代运算调节(A)步骤中的输出权值wj、输入权值vij，获得修正后输出权值awj、修正后输入权值avij。3、根据权利要求1所述的基于神经网络进行温度补偿的光纤陀螺，其特征在于修正后神经网络的权值系数进行温度补偿的步骤：(A)正常工作时，中心处理器(63)实时在线接收当前...

【专利技术属性】
技术研发人员：金靖，宋凝芳，南书志，潘雄，李敏，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]