一种光纤陀螺的标度因数温度补偿方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种光纤陀螺的标度因数温度补偿方法及系统，该方法通过获取预存的温度补偿列表并检测当前环境温度，从所述温度补偿列表中查找出当前环境温度所对应的标度因数，并将查找出的标定因素，作为当前环境温度下所述光纤陀螺补偿后的标度因数，由于温度补偿列表中可以存储不同温度值下的标度因数，解决了现有技术中因为通过多项式拟合的方法，无法达到更宽的温度范围，导致标度因数补偿精度不足的问题，用户体验度好、满意度高。满意度高。满意度高。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤陀螺的标度因数温度补偿方法及系统


[0001]本专利技术涉及光纤陀螺
，具体涉及一种光纤陀螺的标度因数温度补偿方法及系统。

技术介绍

[0002]光纤陀螺中，光纤环是由几百甚至几千米的光纤绕制而成，最终形成一定直径大小的中空圆柱体。光纤陀螺是通过检测相位得到载体旋转角速率，二者之间的换算系数被称为标度因数，标度因数与光源的波长、光纤环的长度和直径相关。实际应用中，标度因数会随着温度发生变化，影响了光纤陀螺的使用精度。在工程应用中，需要对标度因数进行温度补偿，从而提高其稳定性。
[0003]根据闭环光纤陀螺仪的原理，Sagnac相移Δφ与输出角速率Ω之间对应关系式：
[0004][0005]式中：
[0006]λ——光源的平均波长，为1550nm；
[0007]c——真空中的光速，为3
×
108m/s；
[0008]L——光纤长度；
[0009]D——光纤传感环圈的平均直径。
[0010]公式(1)中，可认为是陀螺的标度因数。通常情况下，随着温度变化，光纤长度L和光纤传感环圈的平均直径D都会随之变化，是光纤陀螺标度因数变化的主要因素，二者的乘积变化率可以达到3000ppm，对于高精度光纤陀螺而言，这种变化严重影响了陀螺的使用精度，必须进行温度补偿。
[0011]现有技术下，温度补偿的方法是通过试验的方法，预先测试光纤陀螺随温度变化的规律，通过多项式拟合的方法进行补偿，该种方法的不足之处是：通过多项式拟合的方法，无法达到更宽的温度范围，测试的覆盖性不足，因此，无法预先进行温度条件模拟。

技术实现思路

[0012]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种光纤陀螺标度因数宽温域温度补偿的方法，以解决现有技术中，因为通过多项式拟合的方法，无法达到更宽的温度范围，导致标度因数补偿精度不足的问题。
[0013]根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种光纤陀螺的标度因数温度补偿方法，包括：
[0014]获取预存的温度补偿列表，所述温度补偿列表中存储有不同温度下光纤陀螺仪的标度因数；
[0015]检测当前环境温度；
[0016]从所述温度补偿列表中查找出当前环境温度所对应的标度因数，并将查找出的标定因素，作为当前环境温度下所述光纤陀螺补偿后的标度因数。
[0017]优选地，所述方法，还包括：
[0018]测量不同温度点下，光纤陀螺的光纤长度和光纤环圈的平均直径；
[0019]根据所述光纤长度和平均直径，计算不同温度点下，所述光纤陀螺的标度因数；
[0020]将所有温度点及每个温度点下的标度因数对应存储在温度补偿列表中。
[0021]优选地，所述光纤陀螺的光纤按照对称方式绕制，光纤与光纤之间的空隙填充胶粘剂，对这种复合材料构成的光纤环，根据光纤和胶粘剂的模量、膨胀系数参数，测量不同温度点下，光纤环圈的平均直径。
[0022]优选地，所述方法，还包括：
[0023]划定一温度范围；
[0024]按预设温度步长，提取所述温度范围内的多个温度点；
[0025]所述测量不同温度点下，光纤陀螺的光纤长度和光纤环圈的平均直径，具体为：
[0026]测量预设温度范围内不同温度点下，光纤陀螺的光纤长度和光纤环圈的平均直径。
[0027]优选地，所述温度范围，包括：
‑
55℃～150℃；
[0028]所述预设温度步长，包括：N/10，其中，N≥1。
[0029]优选地，所述温度补偿列表预存在所述光纤陀螺的控制芯片的内部寄存器中。
[0030]根据本专利技术实施例的第二方面，提供一种光纤陀螺的输出角速率计算方法，包括：光纤陀螺的标度因数温度补偿方法。
[0031]优选地，所述方法，还包括：
[0032]根据相移Δφ与输出角速率Ω之间对应关系式公式(1)计算光纤陀螺的输出角速率，具体为：
[0033][0034]式中：
[0035]λ——光源的平均波长，为1550nm；
[0036]c——真空中的光速，为3
×
108m/s；
[0037]L——光纤长度；
[0038]D——光纤传感环圈的平均直径。
[0039]根据本专利技术实施例的第三方面，提供一种光纤陀螺的标度因数温度补偿系统，包括：
[0040]获取模块，用于获取预存的温度补偿列表，所述温度补偿列表中存储有不同温度下光纤陀螺仪的标度因数；
[0041]检测模块，用于检测当前环境温度；
[0042]查找模块，用于从所述温度补偿列表中查找出当前环境温度所对应的标度因数，并将查找出的标定因素，作为当前环境温度下所述光纤陀螺补偿后的标度因数。
[0043]本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0044]本专利技术提供的技术方案，通过获取预存的温度补偿列表并检测当前环境温度，从
所述温度补偿列表中查找出当前环境温度所对应的标度因数，并将查找出的标定因素，作为当前环境温度下所述光纤陀螺补偿后的标度因数，由于温度补偿列表中可以存储不同温度值下的标度因数，解决了现有技术中因为通过多项式拟合的方法，无法达到更宽的温度范围，导致标度因数补偿精度不足的问题，用户体验度好、满意度高。
[0045]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。
附图说明
[0046]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0047]图1是根据一示例性实施例示出的一种光纤陀螺的标度因数温度补偿方法的流程图；
[0048]图2是根据一示例性实施例示出的一种光纤陀螺的标度因数温度补偿系统的示意框图。
具体实施方式
[0049]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0050]实施例一
[0051]图1是根据一示例性实施例示出的一种光纤陀螺的标度因数温度补偿方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
[0052]步骤S11、获取预存的温度补偿列表，所述温度补偿列表中存储有不同温度下光纤陀螺仪的标度因数；
[0053]步骤S12、检测当前环境温度；
[0054]步骤S13、从所述温度补偿列表中查找出当前环境温度所对应的标度因数，并将查找出的标定因素，作为当前环境温度下所述光纤陀螺补偿后的标度因数。
[0055]需要说明的是，本实施例提供的技术方案，适用于光纤陀螺中。
[0056]在具体实践中，所述温度补偿列表预存在所述光纤陀螺的控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤陀螺的标度因数温度补偿方法，其特征在于，包括：获取预存的温度补偿列表，所述温度补偿列表中存储有不同温度下光纤陀螺仪的标度因数；检测当前环境温度；从所述温度补偿列表中查找出当前环境温度所对应的标度因数，并将查找出的标定因素，作为当前环境温度下所述光纤陀螺补偿后的标度因数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：测量不同温度点下，光纤陀螺的光纤长度和光纤环圈的平均直径；根据所述光纤长度和平均直径，计算不同温度点下，所述光纤陀螺的标度因数；将所有温度点及每个温度点下的标度因数对应存储在温度补偿列表中。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述光纤陀螺的光纤按照对称方式绕制，光纤与光纤之间的空隙填充胶粘剂，对这种复合材料构成的光纤环，根据光纤和胶粘剂的模量、膨胀系数参数，测量不同温度点下，光纤环圈的平均直径。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：划定一温度范围；按预设温度步长，提取所述温度范围内的多个温度点；所述测量不同温度点下，光纤陀螺的光纤长度和光纤环圈的平均直径，具体为：测量预设温度范围内不同温度点下，光纤陀螺的光纤长度和光纤环圈的平均直径。5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄忠伟，
申请(专利权)人：北京思卓博瑞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：