CN113295183B - 激光陀螺的温度补偿方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光陀螺的温度补偿方法、装置、电子设备及存储介质,该方法包括:根据激光陀螺的预设温度点,获取温度传感器测量得到的当前温度数据;将当前温度数据输入预设温度补偿模型,获得预设温度补偿模型计算出的修正结果;根据修正结果,调整激光陀螺的当前输出数据。由于预设温度补偿模型是通过预先获得的预设温度点的温度数据、以及温度数据对应的激光陀螺的输出数据确定初始模型,并在初始模型满足预设条件时删除初始模型中的至少部分变量得到的,因此可对与激光陀螺的输出数据存在强线性相关性的自变量进行分析、并确定激光陀螺输出数据的无关变量,改善了预设温度补偿模型的鲁棒性及泛化能力,进而提高激光陀螺的输出精度。
Description
技术领域
本发明属于激光陀螺技术领域,具体涉及一种激光陀螺的温度补偿方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
激光陀螺是一种高精度的角速率传感器件,可通过激光光束的光程差测量物体的角位移。由于激光陀螺是捷联式惯性导航系统的核心器件,其输出精度直接决定了捷联式惯性导航系统的导航精度。但是,激光陀螺的输出精度易受到温度变化的影响,因此对激光陀螺进行温度补偿对于提升导航精度具有重要意义。
相关技术中,通常采用多项式线性拟合算法建立温度补偿模型,并根据温度补偿模型的计算结果对激光陀螺进行温度补偿。然而,多项式线性拟合算法在确定温度补偿模型时,多使用经验公式中的自变量建立模型,当确定的温度补偿模型对部分温度变化斜率下的温度数据无法进行有效补偿时,则无法确定上述温度补偿模型中的无关变量,进而无法灵活地对各种温度变化斜率下的温度数据加以补偿,不利于提高激光陀螺的输出精度。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题,本发明提供了一种激光陀螺的温度补偿方法、装置、电子设备及存储介质。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现:
第一方面,本发明实施例提供一种激光陀螺的温度补偿方法,所述激光陀螺包括至少一个温度传感器;
所述激光陀螺的温度补偿方法包括:
根据所述激光陀螺的预设温度点,获取所述温度传感器测量得到的当前温度数据;
将所述当前温度数据输入预设温度补偿模型,获得所述预设温度补偿模型计算出的修正结果;所述预设温度补偿模型是通过预先获得的所述预设温度点的温度数据、以及所述温度数据对应的所述激光陀螺的输出数据确定初始模型,并在所述初始模型满足预设条件时删除所述初始模型中的至少部分变量得到的;
根据所述修正结果,调整所述激光陀螺的当前输出数据。
在本发明的一个实施例中,所述激光陀螺包括壳体、第一阳极、第二阳极和三个所述温度传感器,所述预设温度点包括第一预设温度点、第二预设温度点和第三预设温度点;
其中,所述第一阳极为所述第一预设温度点,所述第二阳极为所述第二预设温度点,所述壳体为所述第三预设温度点。
在本发明的一个实施例中,所述预设温度点的温度数据包括第一温度值和第二温度值,所述激光陀螺的输出数据包括与所述第一温度值对应的第一输出数据、以及与所述第二温度值对应的第二输出数据;
所述预设温度补偿模型采用如下步骤确定:
将所述激光陀螺放置于温箱内,按照预设温度区间和预设温度变化速率设置所述温箱的温度;
获取多组所述第一温度值和所述第一温度值对应的第一输出数据;
按照如下公式确定所述初始模型:
其中,Bg表示所述激光陀螺的第一输出数据,Ti1表示所述第一预设温度点的第一温度值,Tk表示所述第三预设温度点的第一温度值,ΔTi表示所述第一预设温度点和所述第二预设温度点的第一温度值之差,表示第一预设温度点第一温度值的一阶差分,K0、K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9、K10和K11为待拟合的偏回归系数;
根据所述初始模型、所述第一温度值和所述第一输出数据进行线性拟合,确定所述初始模型的所述偏回归系数。
在本发明的一个实施例中,所述确定初始模型的偏回归系数的步骤之后,还包括:
将所述第一温度值输入所述初始模型,根据初始模型计算出的第一修正结果调整所述第一数据;
将所述第二温度值输入所述初始模型,根据初始模型计算出的第二修正结果调整所述第二数据;
计算调整后的第一数据的零偏稳定性,得到第一零偏稳定性,并计算调整后的第二数据的零偏稳定性,得到第二零偏稳定性;
判断所述第一零偏稳定性和所述第二零偏稳定性是否满足预设条件;若否,则删除所述初始模型中的至少部分变量,获得所述预设温度补偿模型;
若是,则将所述初始模型作为所述预设温度补偿模型。
在本发明的一个实施例中,所述第一零偏稳定性采用如下公式计算得到:
其中,Bs为所述第一零偏稳定性,Ni表示第i次采样时激光陀螺的第一输出数据的累计脉冲数,τ为采样时间间隔,n为第i次采样时的采样点数,K为标度因数。
在本发明的一个实施例中,所述预设条件为:所述第一零偏稳定性和所述第二零偏稳定性属于同一数量级。
第二方面,本发明实施例提供一种激光陀螺的温度补偿装置,所述激光陀螺包括至少一个温度传感器;
所述激光陀螺的温度补偿装置包括:
获取模块,用于根据所述激光陀螺的预设温度点,获取所述温度传感器测量得到的当前温度数据;
输入模块,用于将所述当前温度数据输入预设温度补偿模型,获得所述预设温度补偿模型计算出的修正结果;所述预设温度补偿模型是根据预先获得的所述预设温度点的温度数据、以及所述温度数据对应的所述激光陀螺的输出数据确定初始模型,并在所述初始模型满足预设条件时删除所述初始模型中的至少部分变量得到的;
调整模块,用于根据所述修正结果,调整所述激光陀螺的当前输出数据。
第三方面,本发明实施例提供一种电子设备,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现第一方面任一所述的方法步骤。
第四方面,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面任一项所述的方法的步骤。
本发明的有益效果:
在本发明实施例提供的激光陀螺的温度补偿方法、装置、电子设备及存储介质中,由于所使用的预设温度补偿模型是根据预先获得的预设温度点的温度数据、以及温度数据对应的激光陀螺的输出数据确定初始模型,并在初始模型满足预设条件时删除初始模型中的至少部分变量得到的,因此可以对与激光陀螺的输出数据存在强线性相关性的自变量进行分析,并确定激光陀螺输出数据的无关变量,有效提高预设温度补偿模型的鲁棒性及泛化能力,进而在根据修正结果调整当前输出数据时,保证激光陀螺的输出精度。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例提供的激光陀螺的温度补偿方法的一种流程示意图;
图2是本发明实施例提供的激光陀螺的一种示意图;
图3是本发明实施例提供的激光陀螺的温度补偿方法的另一种流程示意图;
图4是本发明实施例提供的激光陀螺的温度补偿装置的一种示意图;
图5是本发明实施例提供的电子设备的一种示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
目前,激光陀螺是中高精度惯性导航设备普遍采用的惯性敏感元件,但激光陀螺对环境温度的变化十分敏感,当环境温度发生变化时,激光陀螺的精度会明显降低,进而无法满足惯性导航设备的需求。有鉴于此,本发明提供一种激光陀螺的温度补偿方法。
如图1所示,本发明实施例提供了一种激光陀螺的温度补偿方法,激光陀螺包括至少一个温度传感器;
上述激光陀螺的温度补偿方法包括:
S101,根据激光陀螺的预设温度点,获取温度传感器测量得到的当前温度数据;
S102,将当前温度数据输入预设温度补偿模型,获得预设温度补偿模型计算出的修正结果;预设温度补偿模型是根据预先获得的预设温度点的温度数据、以及温度数据对应的激光陀螺的输出数据确定初始模型,并在初始模型满足预设条件时删除初始模型中的至少部分变量得到的;
S103,根据修正结果,调整激光陀螺的当前输出数据。
本实施例中,激光陀螺内设置有一个或多个温度传感器,用于采集预设温度点的当前温度数据;获取当前温度数据后,将其输入预设温度补偿模型,预设温度补偿模型能够计算出激光陀螺当前输出数据的修正量,并对当前输出数据进行实时调整,以通过温度补偿的方式确保激光陀螺在不同环境温度下的输出精度。
应当理解,在本发明实施例提供的激光陀螺的温度补偿方法中,由于所使用的预设温度补偿模型是根据预先获得的预设温度点的温度数据、以及温度数据对应的激光陀螺的输出数据确定初始模型,并在初始模型满足预设条件时删除初始模型中的至少部分变量得到的,因此可以对与激光陀螺的输出数据存在强线性相关性的自变量进行分析,并确定激光陀螺输出数据的无关变量,有效提高预设温度补偿模型的鲁棒性及泛化能力,进而在根据修正结果实时调整当前输出数据时,保证激光陀螺的输出精度。
图2是本发明实施例提供的激光陀螺的一种示意图。可选地,如图2所示,激光陀螺包括壳体201、第一阳极202a、第二阳极202b和三个温度传感器203,预设温度点包括第一预设温度点、第二预设温度点和第三预设温度点;
其中,第一阳极202a为第一预设温度点,第二阳极202b为第二预设温度点,壳体201为第三预设温度点。
本实施例中,激光陀螺包括一封闭的金属壳体201,金属壳体201内设置有腔体204、第一阳极202a和第二阳极202b,第一阳极202a与第二阳极202b对称分布于腔体204的两侧。可以理解的是,在设置温度传感器203时,温度传感器203的分布应当体现出激光陀螺内部温度场随外界温度的变化。请参见图2,由于激光陀螺的内部结构基本对称,第一阳极202a处第一预设温度点与第二阳极202b处第二预设温度点的温度在理论上是相同的,但实际上激光陀螺的结构并不能做到完全对称,所以在环境温度变化的过程中,激光陀螺内部会出现微小温差。基于上述考虑,本实施例中在激光陀螺内部设置三个温度传感器203和三个预设温度点,其中,第一预设温度点在第一阳极202a处、第二温度点在第二阳极202b处,此外,激光陀螺的金属壳体201的温度变化情况也可能会影响激光陀螺的输出精度,故本实施例将第三个温度传感器203设置在金属壳体201上。
显然,此种设计方式能够采集到激光陀螺中各处的温度变化情况,从而使后续建立的预设温度补偿模型具有更好的修正效果,并提高激光陀螺的输出精度及惯性导航设备的精度。
需要说明的是,预设温度点和温度传感器的数量均可根据实际需要灵活调整,例如:为了更全面地获取激光陀螺各处的温度变化情况,可以设置四个、五个、甚至更多的温度传感器;并且,在本申请的一些其他实施例中,预设温度点可以设置在激光陀螺中的任意位置,本申请对此不做限定。
本实施例中,预设温度点的温度数据包括第一温度值和第二温度值,激光陀螺的输出数据包括与第一温度值对应的第一输出数据、以及与第二温度值对应的第二输出数据;
如图3所示,预设温度补偿模型采用如下步骤确定:
S301,将激光陀螺放置于温箱内,按照预设温度区间和预设温度变化速率设置温箱的温度;
可选地,将激光陀螺放入温箱后,通过设置温箱的温度区间及温度变化速率来模拟激光陀螺在外界环境下的温度变化情况。其中,预设温度区间可以为-40℃~+60℃、-30℃~+70℃等。
S302,获取多组第一温度值和第一温度值对应的第一输出数据;
本步骤中,多组第一温度值以及对应的多组第一输出数据也可以按照一定的温度斜率进行采集,例如:±0.3℃/min、±0.5℃/min、±1℃/min等。
S303,按照如下公式确定初始模型:
其中,Bg表示激光陀螺的第一输出数据,Ti1表示第一预设温度点的第一温度值,Tk表示第三预设温度点的第一温度值,ΔTi表示第一预设温度点和第二预设温度点的第一温度值之差,表示第一预设温度点第一温度值的一阶差分,K0、K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9、K10和K11为待拟合的偏回归系数;
S304,根据初始模型、第一温度值和第一输出数据进行线性拟合,确定初始模型的偏回归系数。
在步骤S303中,初始模型假设与激光陀螺的第一输出数据Bg存在线性关系的自变量共11项(K1Ti1、K2Ti1 2、 K7ΔTi、K8ΔTi 2、K9Ti1ΔTi、/>K11Tk),其中,前6项与第一阳极处的第一温度值相关,体现了第一阳极与温度斜率和激光陀螺的第一输出数据Bg存在的线性关系,第7项至第10项和第一预设温度点和第二预设温度点的第一温度值之差ΔTi相关,体现了第一输出数据Bg与第一、第二预设温度点第一温度值之差ΔTi、以及第一预设温度点的第一温度值和温度斜率交叉项之间存在的线性关系。
需要说明的是,常数项K0不能反映激光陀螺输出的波动性,所以在建模的过程中不考虑。
请继续参见图3,确定初始模型的偏回归系数的步骤之后,还包括:
S305,将第一温度值输入初始模型,根据初始模型计算出的第一修正结果调整第一数据;
S306,将第二温度值输入所述初始模型,根据初始模型计算出的第二修正结果调整第二数据;
S307,计算调整后的第一数据的零偏稳定性,得到第一零偏稳定性,并计算调整后的第二数据的零偏稳定性,得到第二零偏稳定性;
S308,判断第一零偏稳定性和第二零偏稳定性是否满足预设条件;
S309,若否,则删除初始模型中的至少部分变量,获得预设温度补偿模型;
S310,若是,则将初始模型作为预设温度补偿模型。
本实施例中,第一温度值和第一数据用于确定初始模型,第二温度值和第二数据则用于对初始模型的修正效果进行进一步验证。其中,采集的第一温度值、第一温度值对应的第一数据和第二温度值以及第二温度值对应的第二数据具有相同的温度斜率。
可选地,本实施例中通过计算第一数据的第一零偏稳定性和调整后的第二数据的第二零偏稳定性来评价初始模型的修正效果。例如,第一零偏稳定性可采用如下公式计算得到:
其中,Bs为第一零偏稳定性,Ni表示第i次采样时激光陀螺的第一输出数据的累计脉冲数,τ为采样时间间隔,n为第i次采样时的采样点数,K为标度因数。
当然,第二零偏稳定性可采用与第一零偏稳定性相同的方法计算得到。
进一步地,上述步骤S308中,预设条件可以为:第一零偏稳定性和第二零偏稳定性属于同一数量级。
具体地,若第一零偏稳定性与第二零偏稳定性不属于同一数量级,则表示初始模型对第一数据的修正效果优于对第二数据的修正效果,也就是说,初始模型存在过拟合问题,此时可删除初始模型中的至少部分变量,如初始模型中的自变量交叉项和高阶项,即和ΔTi 2,得到的预设温度补偿模型为:
此种设计方式虽然会在一定程度上降低预设温度补偿模型对于第一数据的修正效果,但能够提高预设温度补偿模型的泛化能力和鲁棒性,并显著提高其对于第二数据的修正效果。
反之,若第一零偏稳定性与第二零偏稳定性属于同一数量级,则将该初始模型作为预设温度补偿模型。
另外,在本申请的一些其他实施例中,预设温度点的温度数据还可以包括第三温度值,激光陀螺的输出数据还包括与第三温度值对应的第三输出数据;其中,第一温度值与对应的第一输出数据、和第三温度值与对应的第三输出数据具有相反的温度斜率。例如,第一温度值与对应的第一输出数据的温度斜率为1℃/min、第三温度值与对应的第三输出数据的温度斜率为-1℃/min。然而,发明人在研究过程中发现,若利用第一温度值和第一数据确定初始模型、并利用第三温度值和第三输出数据对初始模型的修正效果加以验证,则会出现初始模型鲁棒性不足的情况。由于与激光陀螺的第一输出数据Bg存在强线性相关性的自变量包括第一预设温度点和第二预设温度点的第一温度值之差ΔTi、以及第一预设温度点第一温度值的一阶差分因此可对初始模型中不包含ΔTi、/>的自变量交叉项、自变量高阶项进行去除,得到的预设温度补偿模型为:
基于同一发明构思,如图4所示,本发明实施例提供了一种激光陀螺的温度补偿装置,激光陀螺包括至少一个温度传感器;
上述激光陀螺的温度补偿装置,包括:
获取模块410,用于根据所述激光陀螺的预设温度点,获取所述温度传感器测量得到的当前温度数据;
输入模块420,用于将所述当前温度数据输入预设温度补偿模型,获得所述预设温度补偿模型计算出的修正结果;所述预设温度补偿模型是根据预先获得的所述预设温度点的温度数据、以及所述温度数据对应的所述激光陀螺的输出数据确定初始模型,并在所述初始模型满足预设条件时删除所述初始模型中的至少部分变量得到的;
调整模块430,用于根据所述修正结果,调整所述激光陀螺的当前输出数据。
可见,在本发明实施例提供的激光陀螺的温度补偿装置中,由于所使用的预设温度补偿模型是根据预先获得的预设温度点的温度数据、以及温度数据对应的激光陀螺的输出数据确定初始模型,并在初始模型满足预设条件时删除初始模型中的至少部分变量得到的,因此可以对与激光陀螺的输出数据存在强线性相关性的自变量进行分析,并确定激光陀螺输出数据的无关变量,有效提高预设温度补偿模型的鲁棒性及泛化能力,进而在根据修正结果实时调整当前输出数据时,保证激光陀螺的输出精度。
本发明实施例还提供了一种电子设备,如图5所示,包括处理器501、通信接口502、存储器503和通信总线504,其中,处理器501,通信接口502,存储器503通过通信总线504完成相互间的通信,
存储器503,用于存放计算机程序;
处理器501,用于执行存储器503上所存放的程序时,实现如下步骤:
根据所述激光陀螺的预设温度点,获取所述温度传感器测量得到的当前温度数据;
将所述当前温度数据输入预设温度补偿模型,获得所述预设温度补偿模型计算出的修正结果;所述预设温度补偿模型是通过预先获得的所述预设温度点的温度数据、以及所述温度数据对应的所述激光陀螺的输出数据确定初始模型,并在所述初始模型满足预设条件时删除所述初始模型中的至少部分变量得到的;
根据所述修正结果,调整所述激光陀螺的当前输出数据。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
本发明实施例提供的方法可以应用于电子设备。具体的,该电子设备可以为:台式计算机、便携式计算机、智能移动终端、服务器等。在此不作限定,任何可以实现本发明的电子设备,均属于本发明的保护范围。
对于装置/电子设备/存储介质实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
需要说明的是,本发明实施例的装置、电子设备及存储介质分别是应用上述激光陀螺的温度补偿方法的装置、电子设备及存储介质,则上述激光陀螺的温度补偿方法的所有实施例均适用于该装置、电子设备及存储介质,且均能达到相同或相似的有益效果。
应用本发明实施例所提供的终端设备,可以展示专有名词和/或固定词组供用户选择,进而减少用户输入时间,提高用户体验。
该终端设备以多种形式存在,包括但不限于:
(1)移动通信设备:这类设备的特点是具备移动通信功能,并且以提供话音、数据通信为主要目标。这类终端包括:智能手机(例如iPhone)、多媒体手机、功能性手机,以及低端手机等。
(2)超移动个人计算机设备:这类设备属于个人计算机的范畴,有计算和处理功能,一般也具备移动上网特性。这类终端包括:PDA、MID和UMPC设备等,例如iPad。
(3)便携式娱乐设备:这类设备可以显示和播放多媒体内容。该类设备包括:音频、视频播放器(例如iPod),掌上游戏机,电子书,以及智能玩具和便携式车载导航设备。
(4)其他具有数据交互功能的电子装置。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管在此结合各实施例对本申请进行了描述,然而,在实施所要求保护的本申请过程中,本领域技术人员通过查看所述附图、公开内容、以及所附权利要求书,可理解并实现所述公开实施例的其他变化。在权利要求中,“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤,“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施,但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
本领域技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式,这里将它们都统称为“模块”或“系统”。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。计算机程序存储/分布在合适的介质中,与其它硬件一起提供或作为硬件的一部分,也可以采用其他分布形式,如通过Internet或其它有线或无线电信系统。
本申请是参照本申请实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种激光陀螺的温度补偿方法,其特征在于,所述激光陀螺包括至少一个温度传感器;
所述激光陀螺的温度补偿方法包括:
根据所述激光陀螺的预设温度点,获取所述温度传感器测量得到的当前温度数据;
将所述当前温度数据输入预设温度补偿模型,获得所述预设温度补偿模型计算出的修正结果;所述预设温度补偿模型是通过预先获得的所述预设温度点的温度数据、以及所述温度数据对应的所述激光陀螺的输出数据确定初始模型,并在所述初始模型满足预设条件时删除所述初始模型中的至少部分变量得到的;
根据所述修正结果,调整所述激光陀螺的当前输出数据;
所述激光陀螺包括壳体、第一阳极、第二阳极和三个所述温度传感器,所述预设温度点包括第一预设温度点、第二预设温度点和第三预设温度点;
其中,所述第一阳极为所述第一预设温度点,所述第二阳极为所述第二预设温度点,所述壳体为所述第三预设温度点;
所述预设温度点的温度数据包括第一温度值和第二温度值,所述激光陀螺的输出数据包括与所述第一温度值对应的第一输出数据、以及与所述第二温度值对应的第二输出数据;
所述预设温度补偿模型采用如下步骤确定:
将所述激光陀螺放置于温箱内,按照预设温度区间和预设温度变化速率设置所述温箱的温度;
获取多组所述第一温度值和所述第一温度值对应的第一输出数据;
基于所述第一输出数据、所述第一预设温度点的第一温度值、所述第三预设温度点的第一温度值、所述第一预设温度点和所述第二预设温度点的第一温度值之差以及第一预设温度点第一温度值的一阶差分,构建初始模型;
根据所述初始模型、所述第一温度值和所述第一输出数据进行线性拟合,确定所述初始模型的偏回归系数;
所述确定初始模型的偏回归系数的步骤之后,还包括:
将所述第一温度值输入所述初始模型,根据初始模型计算出的第一修正结果调整第一数据;
将所述第二温度值输入所述初始模型,根据初始模型计算出的第二修正结果调整第二数据;
计算调整后的第一数据的零偏稳定性,得到第一零偏稳定性,并计算调整后的第二数据的零偏稳定性,得到第二零偏稳定性;
判断所述第一零偏稳定性和所述第二零偏稳定性是否满足预设条件;若否,则删除所述初始模型中的自变量交叉项和高阶项,获得所述预设温度补偿模型;若是,则将所述初始模型作为所述预设温度补偿模型;所述预设条件为:所述第一零偏稳定性和所述第二零偏稳定性属于同一数量级;
按照如下公式确定所述初始模型:
其中,Bg表示所述激光陀螺的第一输出数据,Ti1表示所述第一预设温度点的第一温度值,Tk表示所述第三预设温度点的第一温度值,ΔTi表示所述第一预设温度点和所述第二预设温度点的第一温度值之差,表示第一预设温度点第一温度值的一阶差分,K0、K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9、K10和K11为待拟合的偏回归系数;
所述第一零偏稳定性采用如下公式计算得到:
其中,Bs为所述第一零偏稳定性,Ni表示第i次采样时激光陀螺的第一输出数据的累计脉冲数,τ为采样时间间隔,n为第i次采样时的采样点数,K为标度因数。
2.一种激光陀螺的温度补偿装置,其特征在于,所述激光陀螺包括至少一个温度传感器;
所述激光陀螺的温度补偿装置包括:
获取模块,用于根据所述激光陀螺的预设温度点,获取所述温度传感器测量得到的当前温度数据;
输入模块,用于将所述当前温度数据输入预设温度补偿模型,获得所述预设温度补偿模型计算出的修正结果;所述预设温度补偿模型是根据预先获得的所述预设温度点的温度数据、以及所述温度数据对应的所述激光陀螺的输出数据确定初始模型,并在所述初始模型满足预设条件时删除所述初始模型中的至少部分变量得到的;
调整模块,用于根据所述修正结果,调整所述激光陀螺的当前输出数据;
所述激光陀螺包括壳体、第一阳极、第二阳极和三个所述温度传感器,所述预设温度点包括第一预设温度点、第二预设温度点和第三预设温度点;
其中,所述第一阳极为所述第一预设温度点,所述第二阳极为所述第二预设温度点,所述壳体为所述第三预设温度点;
所述预设温度点的温度数据包括第一温度值和第二温度值,所述激光陀螺的输出数据包括与所述第一温度值对应的第一输出数据、以及与所述第二温度值对应的第二输出数据;
所述预设温度补偿模型采用如下步骤确定:
将所述激光陀螺放置于温箱内,按照预设温度区间和预设温度变化速率设置所述温箱的温度;
获取多组所述第一温度值和所述第一温度值对应的第一输出数据;
基于所述第一输出数据、所述第一预设温度点的第一温度值、所述第三预设温度点的第一温度值、所述第一预设温度点和所述第二预设温度点的第一温度值之差以及第一预设温度点第一温度值的一阶差分,构建初始模型;
根据所述初始模型、所述第一温度值和所述第一输出数据进行线性拟合,确定所述初始模型的偏回归系数;
所述确定初始模型的偏回归系数的步骤之后,还包括:
将所述第一温度值输入所述初始模型,根据初始模型计算出的第一修正结果调整第一数据;
将所述第二温度值输入所述初始模型,根据初始模型计算出的第二修正结果调整第二数据;
计算调整后的第一数据的零偏稳定性,得到第一零偏稳定性,并计算调整后的第二数据的零偏稳定性,得到第二零偏稳定性;
判断所述第一零偏稳定性和所述第二零偏稳定性是否满足预设条件;若否,则删除所述初始模型中的自变量交叉项和高阶项,获得所述预设温度补偿模型;若是,则将所述初始模型作为所述预设温度补偿模型;所述预设条件为:所述第一零偏稳定性和所述第二零偏稳定性属于同一数量级;
按照如下公式确定所述初始模型:
其中,Bg表示所述激光陀螺的第一输出数据,Ti1表示所述第一预设温度点的第一温度值,Tk表示所述第三预设温度点的第一温度值,ΔTi表示所述第一预设温度点和所述第二预设温度点的第一温度值之差,表示第一预设温度点第一温度值的一阶差分,K0、K1、K2、K3、K4、K5、K6、K7、K8、K9、K10和K11为待拟合的偏回归系数;
所述第一零偏稳定性采用如下公式计算得到:
其中,Bs为所述第一零偏稳定性,Ni表示第i次采样时激光陀螺的第一输出数据的累计脉冲数,τ为采样时间间隔,n为第i次采样时的采样点数,K为标度因数。
3.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;
存储器,用于存放计算机程序;
处理器,用于执行存储器上所存放的程序时,实现权利要求1所述的方法步骤。
4.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1所述的方法步骤。
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