CN109470232B - 一种光纤陀螺仪抗角冲击过载方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光纤陀螺仪抗角冲击过载方法，相位检测算法模块解调出陀螺敏感的角加速度信息，结果分别送入解调计算及调制信号发生模块和角冲击解算判定修正模块，解调计算及调制信号发生模块完成正常的积分解算及生产调制信号输出，积分解算结果送入解调解算结果输出模块完成敏感信息转换，输出角速率信息；角冲击解算判定修正模块依据输入的角加速度信息和输出的角速率信息进行运算并形成判定指令，实时监控输入的信息并输出命令到解调计算及调制信号发生模块，及时调制解算参数使陀螺输出始终处于正确值。本专利提出的抗角冲击过载思路新颖，算法通用，且具有明确的应用领域，对光纤陀螺应用领域拓展具有重要意义，具有一定创新性。
Description
技术领域
本发明涉及光纤陀螺和捷联光纤惯导系统领域，尤其是一种光纤陀螺仪抗角冲击过载方法。
背景技术
光纤陀螺是一种基于Sagnac效应的光纤角速率传感器，具有体积小、精度高、全固态、使用寿命长、动态范围大等优点。基于光纤陀螺的捷联式惯性导航系统已被广泛应用于航天航空、舰艇导航等领域。
光纤陀螺仪作为光纤惯导系统角度传感元件，其性能直接影响系统的寻北和方位保持精度。随光纤陀螺应用领域的拓展，对其环境适应性提出越来越高的要求，在较大角冲击输入的情况下要求陀螺工作正常，低精度光纤陀螺可以满足大部分应用，高精度陀螺限于工作原理的问题，抗角冲击能力出现降低。
目前惯导级(优于0.01°/h)光纤陀螺采用的光纤长度多在1km以上，光传输的延时造成陀螺响应带宽降低，角冲击输入时机械谐振频率高于陀螺响应带宽会引起陀螺反馈回路异常造成跨条纹输出，不能恢复到正常输出值，此时陀螺输出的信息出现错误，导致系统输出异常，这成为制约光纤陀螺拓展应用范围的重要因素。
发明内容
本发明的目的在于弥补现有技术的不足之处，提供一种陀螺抑制角冲击解算软件实现方法，通过角冲击产生的角加速度测量、计算，提出了一种解算归零方法，通过解算数据判断受冲击时陀螺是否属于跨条纹输出，在非冲击条件下陀螺正常工作，合理优化边界参数数值，可以使陀螺在受到较大角冲击输入时输出正常，满足使用要求。
本发明的目的是通过以下技术手段实现的：
一种光纤陀螺仪抗角冲击过载方法，其特征在于：相位检测算法模块解调出陀螺敏感的角加速度信息，结果分别送入解调计算及调制信号发生模块和角冲击解算判定修正模块，解调计算及调制信号发生模块完成正常的积分解算及生产调制信号输出，积分解算结果送入解调解算结果输出模块完成敏感信息转换，输出角速率信息；角冲击解算判定修正模块依据输入的角加速度信息和输出的角速率信息进行运算并形成判定指令，实时监控输入的信息并输出命令到解调计算及调制信号发生模块，及时调制解算参数使陀螺输出始终处于正确值。
而且，本方法包括相位检测算法模块、解调计算及调制信号发生模块、解调解算结果输出模块和角冲击解算判定修正模块。
而且，所述的实时检测陀螺敏感输入角加速度的方法为：将陀螺敏感的相位信息解调后进行单独存储处理，设定其合适数值范围，判定陀螺是否处于冲击条件。
而且，所述的解算归零方法为：检测出陀螺处于冲击条件后，且陀螺输出角速率值处于跨条纹状态时将解调回路中的响应参数进行清零处理，确保陀螺输出值反映输入角速率值。
本发明的优点和积极效果是：
本发明提出一种可实时检测陀螺敏感输入角加速度的方法，检测出的角加速度值与陀螺敏感的角速度值进行比较运算进行判定，及时对解调解算参数进行调整，确保陀螺在角冲击条件下正常工作。其特别之处在于：所述解算方法可以实时监控陀螺所处状态，实时调整解算参数。
与现有惯导级陀螺相比，克服了引陀螺自身带宽限制带来的抗角冲击应用适应性问题，不降低陀螺精度的同时拓展了陀螺在炮射、高机动、抗打击等场合的应用范围。有效提高了陀螺的竞争力。
附图说明
图1为本抑制角冲击解算软件实现方法的工作模块原理框图。
图中：1－相位检测算法模块，2－解调计算及调制信号发生模块，3－解调解算结果输出模块，4－角冲击解算判定修正模块。
具体实施方式
下面结合附图详细叙述本发明的实施例，需要说明的是，本实施例是叙述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种光纤陀螺仪抗角冲击过载方法，本方法使用到的模块包括相位检测算法模块1、解调计算及调制信号发生模块2、解调解算结果输出模块3和角冲击解算判定修正模块4。
本发明的具体过程为：相位检测算法模块1解调出陀螺敏感的角加速度信息，结果分别送入解调计算及调制信号发生模块2和角冲击解算判定修正模块4，解调计算及调制信号发生模块2完成正常的积分解算及生产调制信号输出，积分解算结果送入解调解算结果输出模块完成敏感信息转换，输出角速率信息；角冲击解算判定修正模块依据输入的角加速度信息和输出的角速率信息进行运算并形成判定指令，实时监控输入的信息并输出命令到解调计算及调制信号发生模块2，及时调制解算参数使陀螺输出始终处于正确值。
所述的实时检测陀螺敏感输入角加速度的方法为：将陀螺敏感的相位信息解调后进行单独存储处理，设定其合适数值范围，判定陀螺是否处于冲击条件。
所述的解算归零方法为：检测出陀螺处于冲击条件后，且陀螺输出角速率值处于跨条纹状态时将解调回路中的响应参数进行清零处理，确保陀螺输出值反映输入角速率值。
Claims (1)
1.一种光纤陀螺仪抗角冲击过载方法，其特征在于：相位检测算法模块解调出陀螺敏感的角加速度信息，结果分别送入解调计算及调制信号发生模块和角冲击解算判定修正模块，解调计算及调制信号发生模块完成正常的积分解算及生产调制信号输出，积分解算结果送入解调解算结果输出模块完成敏感信息转换，输出角速率信息；角冲击解算判定修正模块依据输入的角加速度信息和输出的角速率信息进行运算并形成判定指令，实时监控输入的信息并输出命令到解调计算及调制信号发生模块，及时调制解算参数使陀螺输出始终处于正确值，即：检测出陀螺处于冲击条件后，且陀螺输出角速率值处于跨条纹状态时将解调回路中的响应参数进行清零处理，确保陀螺输出值反映输入角速率值；
所述的相位检测算法模块解调出陀螺敏感的角加速度信息的方法为：将陀螺敏感的相位信息解调后进行单独存储处理，设定其合适数值范围，判定陀螺是否处于冲击条件。
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