本发明专利技术公开了一种多态组合式激光陀螺仪抖动注噪方法，包括：将第一波形与预设第二正弦波相乘得到第一初态波形；将第二波形与预设第七方波相乘得到第三波形；将第四波形与预设第六方波相乘得到第五波形；将第三波形和第五波形求和得到方波驱动波形；将方波驱动波形与预设第三正弦波相乘得到第二初态波形；将第一初态波形与预设数值相乘得到第六波形，将第六波形与第一初态波形进行加法运算获得第三初态波形；将第三初态波形减去第二初态波形获得多态驱动波形，将多态驱动波形与预设第四正弦波相乘得到最终波形，将最终波形注入到激光陀螺仪中。本发明专利技术能有效解决多类型激光陀螺仪抖动注噪问题，降低低频高频噪声，丰富抖动频率附近噪声频谱。附近噪声频谱。附近噪声频谱。
【技术实现步骤摘要】
一种多态组合式激光陀螺仪抖动注噪方法
[0001]本专利技术属于精密激光陀螺
，尤其涉及一种多态组合式激光陀螺仪抖动注噪方法。
技术介绍
[0002]激光陀螺仪与传统的机械陀螺不同，是由闭合的四边形或三角形谐振腔组成，陀螺腔体上安装有输出反射镜、控制反射镜和偏量反射镜。氦氖激光通过反射镜形成闭合回路，分光镜会将一束激光分为正反两方向传播的两束激光，当物体移动产生角位移时，两束激光相遇会产生干涉，以此计算得出物体的角速度，其精度远高于机械式陀螺。由于激光陀螺仪没有运动部件，易于维护，可靠性高，工作寿命长，所以成为了惯性基准系统中的核心部件。
[0003]激光陀螺仪的锁区是限制陀螺仪工作精度的关键。锁区实质是指：由于陀螺损耗等原因使得陀螺在某种转速时脉冲输出无法满足脉冲计数分析要求的状态。而解决激光陀螺仪出锁问题的关键在于抖动，抖动功能可以将陀螺仪锁区细分成多个小锁区，同时通过注入噪声方式优化小锁区。
[0004]目前，激光陀螺仪的抖动控制主要以白噪声正弦波和高低周期方波为主。白噪声正弦波抖动方式为激光陀螺仪发展过程中较为成熟的抖动方式之一，该方式是由固定频率的正弦波，通过乘法器与抖动频率同频的白噪声进行乘法计算，然后通过比例放大和功率放大电路对激光陀螺仪产生抖动作用。但是该方式经过FFT分析后可以看出虽然噪声频谱较为丰富，但陀螺非谐振点的高频低频响应幅值较大，奇次偶次倍频时响应幅值较大，对陀螺仪在谐振点工作时产生负面影响。同时，在奇次偶次倍频之间的高频噪声响应幅值也比较大，会导致注噪效果降低。高低周期方波抖动方式可利用直接数字频率合成方式合成或者使用抖动频率同频方波和低频周期方波相乘获得。但是该种抖动方式，噪声注入比较单一，抖动频率附近的噪声不够丰富且抖动频率奇次倍频反馈幅值较大，会引入高频噪声对抖动注噪形成负面影响。对激光陀螺仪的噪声注入效果以及出锁效果有一定的负面影响。
技术实现思路
[0005]本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种多态组合式激光陀螺仪抖动注噪方法，能有效解决多类型激光陀螺仪抖动注噪问题，降低低频高频噪声，丰富抖动频率附近噪声频谱。
[0006]本专利技术目的通过以下技术方案予以实现：一种多态组合式激光陀螺仪抖动注噪方法，包括：设置第一正弦波，将所述第一正弦波与预设第一方波相乘得到第一波形；将所述第一波形与预设第二正弦波相乘得到第一初态波形；设置第二方波，将所述第二方波与预设第三方波相乘得到第二波形；将所述第二波形与预设第七方波相乘得到第三波形；设置第四方波，将所述第四方波与预设第五方波相乘得到第四波形；将所述第四波形与预设第六方波相乘得到第五波形；将所述第三波形和所述第五波形求和得到方波驱动波形；将所
述方波驱动波形与预设第三正弦波相乘得到第二初态波形；将所述第一初态波形与预设数值相乘得到第六波形，将所述第六波形与所述第一初态波形进行加法运算获得第三初态波形；将所述第三初态波形减去所述第二初态波形获得多态驱动波形，将所述多态驱动波形与预设第四正弦波相乘得到最终波形，将所述最终波形注入到激光陀螺仪抖动组件中。抖动组件主要由铟钢和压电陶瓷粘接而成，由于压电陶瓷具有极性，通过给压电陶瓷施加变化的驱动电压可使其伸缩变化，实现抖动功能。
[0007]上述多态组合式激光陀螺仪抖动注噪方法中，所述预设第二正弦波为幅值和偏置相等的正弦波；其中，所述预设第二正弦波的频率预设为YHz，所述预设第二正弦波的幅值和偏置预设为a V。
[0008]上述多态组合式激光陀螺仪抖动注噪方法中，所述第一正弦波的频率预设为X Hz，所述第一正弦波的幅值为3a V；所述预设第一方波为幅值和偏置均相等的方波；所述预设第一方波的频率与所述预设第二正弦波的频率相等，所述预设第一方波的幅值和偏置均为0.5a V；所述第一波形为与所述第一正弦波等幅值正弦波和0电平的交替变换的波形。
[0009]上述多态组合式激光陀螺仪抖动注噪方法中，所述第二方波为与所述预设第一方波同相位的、XHz和幅值3aV的方波；所述预设第三方波为幅值和偏置相等、相位180度的方波；其中，所述预设第三方波的频率与所述预设第二正弦波的频率相等，所述预设第三方波的幅值和偏置均预设为
‑
0.5aV。
[0010]上述多态组合式激光陀螺仪抖动注噪方法中，所述预设第七方波为幅值和偏置相等、相位180度的方波；其中，所述预设第七方波的频率为所述预设第二正弦波的频率的一半，所述预设第三方波的幅值和偏置均预设为0.4a V。
[0011]上述多态组合式激光陀螺仪抖动注噪方法中，所述第四方波为与所述预设第一方波同相位的、X Hz、幅值3aV的方波；所述预设第五方波为幅值和偏置相等、相位180度的方波；其中，所述预设第五方波的频率与所述预设第二正弦波的频率相等，所述预设第五方波的幅值和偏置均预设为
‑
0.5aV。
[0012]上述多态组合式激光陀螺仪抖动注噪方法中，所述预设第六方波为幅值和偏置相等、相位0度的方波；其中，所述预设第六方波的频率为所述预设第二正弦波的频率的一半，所述预设第六方波的幅值和偏置均预设为0.4a V。
[0013]上述多态组合式激光陀螺仪抖动注噪方法中，所述预设第三正弦波的频率与所述预设第二正弦波的频率相等，所述预设第三正弦波的幅值为所述预设第二正弦波的幅值的0.3倍，所述预设第三正弦波的偏置为所述预设第二正弦波的偏置的0.6倍。
[0014]上述多态组合式激光陀螺仪抖动注噪方法中，所述预设数值为0.5至1之间的随机数。
[0015]上述多态组合式激光陀螺仪抖动注噪方法中，所述预设第四正弦波为Y/2Hz、幅值0.2aV、偏置aV的正弦波；所述预设第四正弦波的频率为所述预设第二正弦波的频率的一半，所述预设第四正弦波的幅值为所述预设第二正弦波的幅值的0.2倍，所述预设第四正弦波的偏置与所述预设第二正弦波的偏置相等。
[0016]本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：
[0017](1)本专利技术通过步骤一、二的特征达到的效果为正弦波能量注入更加均匀，在抖动强烈时，可使得容性的抖轮处于缓和的变化状态，进而起到保护抖轮陶瓷片，延长使用寿命
的作用。低频正弦波叠加在驱动信号上，可使得正弦波能量缓慢注入且丰富抖动噪声，当高低变化带来能量波动后，对激光陀螺仪的能量传递也呈周期性变化，进而使得激光陀螺仪锁区被有效分割。
[0018](2)本专利技术通过步骤三、四、五、六、七、八特征达到的效果为在陀螺抖动较弱时，采用能量较强的方波进行激励，同时用方波乘以一个正弦波，可以让陶瓷片的能量变化更加缓和。加入的奇偶周期占空比变化可以有效丰富抖动噪声的频谱，通过方波部分的幅值和占空比调节，可有效丰富抖动频率附近的噪声，同时最大限度降低抖动频率的奇次偶次倍频影响。
[0019](3)本专利技术通过步骤九、十特征达到的效果为丰富正弦波驱动部分抖动频率附近噪声频谱。同时通过多层波形设计，可进一步优化噪声频谱，降低奇次偶次倍频和低频负面影响本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多态组合式激光陀螺仪抖动注噪方法，其特征在于包括：设置第一正弦波，将所述第一正弦波与预设第一方波相乘得到第一波形；将所述第一波形与预设第二正弦波相乘得到第一初态波形；设置第二方波，将所述第二方波与预设第三方波相乘得到第二波形；将所述第二波形与预设第七方波相乘得到第三波形；设置第四方波，将所述第四方波与预设第五方波相乘得到第四波形；将所述第四波形与预设第六方波相乘得到第五波形；将所述第三波形和所述第五波形求和得到方波驱动波形；将所述方波驱动波形与预设第三正弦波相乘得到第二初态波形；将所述第一初态波形与预设数值相乘得到第六波形，将所述第六波形与所述第一初态波形进行加法运算获得第三初态波形；将所述第三初态波形减去所述第二初态波形获得多态驱动波形，将所述多态驱动波形与预设第四正弦波相乘得到最终波形，将所述最终波形注入到激光陀螺仪中。2.根据权利要求1所述的多态组合式激光陀螺仪抖动注噪方法，其特征在于：所述预设第二正弦波为幅值和偏置相等的正弦波；其中，所述预设第二正弦波的频率预设为YHz，所述预设第二正弦波的幅值和偏置预设为a V。3.根据权利要求2所述的多态组合式激光陀螺仪抖动注噪方法，其特征在于：所述第一正弦波的频率预设为X Hz，所述第一正弦波的幅值为3a V；所述预设第一方波为幅值和偏置均相等的方波；所述预设第一方波的频率与所述预设第二正弦波的频率相等，所述预设第一方波的幅值和偏置均为0.5aV；所述第一波形为与所述第一正弦波等幅值正弦波和0电平的交替变换的波形。4.根据权利要求3所述的多态组合式激光陀螺仪抖动注噪方法，其特征在于：所述第二方波为与所述预设第一方波同相位的、XHz和幅值3aV的方波；所述预设第三方波为幅值和偏置相等、相位180度的方波；其中，所述预设第三方波的频率与所述预设第二正弦波的频率相等，所述预设第三方波的...
【专利技术属性】
技术研发人员：范博学，李雨琪，
申请(专利权)人：北京航天时代激光导航技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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