消除复位误差的光纤陀螺闭环控制方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种消除复位误差的光纤陀螺闭环控制方法、系统及存储介质，本发明专利技术在方波调制的基础上，通过调整阶梯波反馈信号在不同复位状态下的方波幅度，使阶梯波复位时的光纤陀螺相位差始终保持在方波调制的两个工作点上，避免了传统2π复位因调制相位不准确导致的解调误差。致的解调误差。致的解调误差。

【技术实现步骤摘要】
消除复位误差的光纤陀螺闭环控制方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术属于光纤陀螺
，具体涉及消除复位误差的光纤陀螺闭环控制方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]陀螺仪是一种测量角速率或角位移的装置，是惯性导航系统的核心敏感元件，也是惯性导航与制导技术研究的重点内容之一。光纤陀螺是基于Sagnac效应的光学陀螺，是以光纤构成的环形光路来敏感惯性空间角速度的光纤传感器。其基本组成包含SLD光源、2*2耦合器、Y波导、光纤环、光电探测器及调制解调电路等，组成框图如附图1所示。
[0003]根据Sagnac效应，当外界存在转速时，在光纤环内沿相反方向传播的两束光会产生与转速成正比的光学相位差，其表达式为：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)当两束光发生干涉时，干涉光强是光学相位差的函数，其表达式为：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)通过计算探测器输出的干涉光强变化，可以计算出转速值。
[0004]由于公式（2）的干涉光强是转速引本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种消除复位误差的光纤陀螺闭环控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、设置光纤陀螺的方波幅度，生成阶梯波反馈信号；S2、根据阶梯波反馈信号的复位状态，调整方波幅度及调制相位差，使复位时刻的光纤陀螺相位差始终保持在方波调制的两个调制工作点上；S3、对阶梯波反馈信号进行复位，并与调整后的方波幅度叠加后对光纤陀螺进行控制。2.根据权利要求1所述的消除复位误差的光纤陀螺闭环控制方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：S11、设置光纤陀螺的方波幅度，使光纤陀螺在相邻两个渡越时间内的调制工作点相位差大小相等，符号相反；其中，设置方波调制周期为光纤陀螺渡越时间的2倍，在每个渡越时间间隔下方波幅度的时间序列为[D，
‑
D，D，
‑
D，
……
]，两束干涉光产生的相位差为[
ϕ
b
，
‑
ϕ
b
，
ϕ
b
，
‑
ϕ
b
，
……
]，
ϕ
b
在（0，π）范围内任意设置，两个调制工作点相位差为+
ϕ
b
与
‑
ϕ
b
；S12、基于设置的方波幅度，解调光纤陀螺在两个调制工作点下的光强差，进而计算转速值，并生成阶梯波反馈信号。3.根据权利要求2所述的消除复位误差的光纤陀螺闭环控制方法，其特征在于，所述步骤S12具体为：将光强差进行模数转换获得对应的数字量，将数字量累加得到转速值，同时将得到转速值进行累加生成阶梯波反馈信号。4.根据权利要求2所述消除复位误差的光纤陀螺闭环控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述阶梯波反馈信号的复位状态包括正复位正调制、正复位负调制、负复位正调制以及负复位负调制；所述正复位正调制是指阶梯波反馈信号需进行正复位，复位时刻的调制工作点为+
ϕ
b
；所述正复位负调制是指阶梯波反馈信号需进行正复位，复位时刻的调制工作点为
‑
ϕ
b
；所述负复位正调制是指阶梯波反馈信号需进行负复位，复位时刻的调制工作点为+
ϕ
b
；所述负复位负调制是指阶梯波反馈信号需进行负复位，复位时刻的调制工作点为
‑
ϕ
b
。5.根据权利要求4所述的消除复位误差的光纤陀螺闭环控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，确定调整后的调制相位差的方法为：当复位状态为正复位正调制时，使方波幅度在[N
‑
2, N
‑
1, N, N+1, N+2，
……
]时间序列上的保持为[D,
ꢀ‑
D, D,
ꢀ‑
D, D,
……
]，调整后的调制相位差为
‑
ϕ
b
，复位时的光纤陀螺相位差为方波调制的+
ϕ
b
调制工作点上；当复位状态为正复位负调制时，使方波幅度在[N
‑
2, N<...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹辉，许慎诺，石念宝，刘尚波，徐金涛，杨一凤，王嘉，
申请(专利权)人：西安中科华芯测控有限公司，
类型：发明
国别省市：