CN116718184A - 一种基于fpga的捷联惯导设备温度补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及捷联惯导设备数据处理技术领域，提供一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法。该方法首先获取光纤陀螺和加速度计的温度值和温度系数，获取光纤陀螺温度梯度值和温度梯度系数，利用FPGA中的第一乘法器将温度值与量化后的温度系数相乘，第二乘法器将温度梯度与量化后的温度梯度系数相乘，第三乘法器将加速度计的温度值和量化后的温度系数相乘从而在不同系统时钟周期内分别得到各个乘法结果，然后将计算获得各个补偿值补偿到原始数据中从而获得光纤陀螺和加速度计的输出值。本发明实现了捷联惯导设备中多支光纤陀螺和多支加速度计的实时温度补偿计算，节约解算时间，降低了结算芯片对内存资源的需求。

Description

一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法

技术领域

本发明涉及捷联惯导设备数据处理技术领域，尤其涉及一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法。

背景技术

目前大部分捷联惯性导航设备中光纤陀螺和加速度计的温度补偿算法都是通过DSP芯片或ARM芯片等微处理器实现的，但是随着惯性导航的算法复杂性的增加，增加的软件算法会额外占用DSP或ARM的内存，导致DSP或ARM解算时间增加。

发明内容

本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法。

本发明提供一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法，包括：

S1：通过FPGA获取光纤陀螺输出的陀螺温度值及光纤陀螺输出所述陀螺温度值时的陀螺初步温度系数，将所述陀螺初步温度系数量化为符合FPGA定点数乘法所需位数的陀螺量化温度系数；

S2：通过FPGA中的第一乘法器将所述陀螺温度值及所述陀螺量化温度系数进行相乘，获得光纤陀螺对应的陀螺温度补偿数据；

S3：通过移位寄存器计算获得光纤陀螺输出的陀螺温度梯度值，并通过FPGA获取陀螺初步温度梯度系数，将所述陀螺初步温度梯度系数量化为符合FPGA定点数乘法所需位数的陀螺量化温度梯度系数，所述陀螺温度梯度值为光纤陀螺两时刻输出的陀螺温度值差值；

S4：通过FPGA中的第二乘法器将所述陀螺温度梯度值及所述陀螺量化温度梯度系数进行相乘，获得光纤陀螺对应的陀螺温度梯度补偿数据；

S5：通过FPGA获取加速度计输出的加速度计温度值及加速度计输出所述加速度计温度值时的加速度计初步温度系数，将所述加速度计初步温度系数量化为符合FPGA定点数乘法所需位数的加速度计量化温度系数；

S6：通过FPGA中的第三乘法器将所述加速度计温度值及所述加速度计量化温度系数进行相乘，获得加速度计对应的加速度计温度补偿数据；

S7：将所述陀螺温度补偿数据和所述陀螺温度梯度补偿数据叠加获得陀螺总补偿数据，将所述陀螺总补偿数据补偿至光纤陀螺原始数据获得陀螺输出值，将所述加速度计温度补偿数据补偿至加速度计原始数据获得加速度计输出值。

根据本发明提供的一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法，所述陀螺量化温度系数包括：

第一温度系数，所述第一温度系数整数位10位，小数位22位；

第二温度系数，所述第二温度系数整数位6位，小数位26位；

第三温度系数，所述第三温度系数小数位32位；

所述陀螺温度值包括：

24位温度值，所述24位温度值整数位14位，小数位10位；

32位温度值，所述32位温度值整数位18位，小数位14位。

根据本发明提供的一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法，步骤S2包括：

S21：通过FPGA接收完整帧陀螺数据时，FPGA主频进行计数；

S22：所述第一乘法器在多个计数时刻分别对所述陀螺温度值及所述陀螺量化温度系数进行相乘，包括：

第一时刻：，其中/>为陀螺温度补偿数据中的温度一次项乘积，/>为第一温度系数，/>为24位温度值；

第二时刻：，其中/>为第一中间值，所述第一中间值为56位，整数位28位，小数位28位，/>为32位温度值；

第三时刻：，其中/>为陀螺温度补偿数据中的温度二次项乘积，/>为第二温度系数，/>为第二中间值，所述第二中间值为24位，所述第二中间值为所述第一中间值取整数位14位，小数位10位所得值；

第四时刻：，其中/>为第三中间值，所述第三中间值为56位，整数位14位，小数位42位，/>为第三温度系数；

第五时刻：，其中/>为陀螺温度补偿数据中的温度三次项乘积，/>为第四中间值，所述第四中间值为32位，所述第四中间值为所述第三中间值取整数位8位，小数位24位所得值；

S23：叠加所述温度一次项乘积、所述温度二次项乘积和所述温度三次项乘积，获得所述陀螺温度补偿数据。

根据本发明提供的一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法，步骤S3包括：

S31：设定采集温度梯度值的时间跨度；

S32：通过FPGA获取所述时间跨度中首时刻光纤陀螺输出的首时刻温度值，与所述时间跨度中末时刻光纤陀螺输出的末时刻温度值；

S33：通过移位寄存器将所述首时刻温度值和所述末时刻温度值作差，计算获得陀螺温度梯度值，所述陀螺温度梯度值的表达式为：

其中，为陀螺温度梯度值，/>为首时刻温度值，/>为末时刻温度值。

根据本发明提供的一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法，所述陀螺量化温度梯度系数包括：

第一梯度系数，所述第一梯度系数整数位17位，小数位15位；

第二梯度系数，所述第二梯度系数整数位16位，小数位16位。

根据本发明提供的一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法，步骤S4包括：

S41：通过FPGA接收完整帧陀螺数据时，FPGA主频进行计数；

S42：所述第二乘法器在多个计数时刻分别对所述陀螺温度梯度值及所述陀螺量化温度梯度系数进行相乘，包括：

第六时刻：，其中/>为陀螺温度梯度补偿数据中的梯度一次项乘积，/>为第一梯度系数；

第七时刻：，其中/>为第五中间值，所述第五中间值为56位，整数位31位，小数位25位；

第八时刻：，其中/>为陀螺温度梯度补偿数据中的梯度二次项乘积，/>为第二梯度系数，/>为第六中间值，所述第六中间值为24位，所述第六中间值为所述第五中间值取整数位6位，小数位18位所得值。

根据本发明提供的一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法，步骤S7还包括：

将所述陀螺温度补偿数据和所述陀螺温度梯度补偿数据处理至数位相同。

根据本发明提供的一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法，步骤S7中所述陀螺输出值的表达式为：

其中，为陀螺输出值，/>为光纤陀螺原始数据，/>为毫秒级陀螺总补偿数据，/>为陀螺温度补偿数据中的温度一次项乘积，/>为陀螺温度补偿数据中的温度二次项乘积，/>为陀螺温度补偿数据中的温度三次项乘积，/>为陀螺温度梯度补偿数据中的梯度一次项乘积，/>为陀螺温度梯度补偿数据中的梯度二次项乘积。

本发明提供的一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法，通过FPGA中的乘法器资源实现了捷联惯导设备中多支光纤陀螺和多支加速度计的实时温度补偿计算，将补偿后的加速度计数据和陀螺数据直接发送给解算用的DSP芯片，从而节约DSP的解算时间，降低了DSP对自身内存资源的需求。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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实施例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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，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以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面结合图1描述本发明实施例。

本发明提供一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法，包括：

S1：通过FPGA获取光纤陀螺输出的陀螺温度值及光纤陀螺输出所述陀螺温度值时的陀螺初步温度系数，将所述陀螺初步温度系数量化为符合FPGA定点数乘法所需位数的陀螺量化温度系数；

其中，所述陀螺量化温度系数包括：

第一温度系数，所述第一温度系数整数位10位，小数位22位；

第二温度系数，所述第二温度系数整数位6位，小数位26位；

第三温度系数，所述第三温度系数小数位32位；

所述陀螺温度值包括：

24位温度值，所述24位温度值整数位14位，小数位10位；

32位温度值，所述32位温度值整数位18位，小数位14位。

进一步的，由于FPGA实现的是定点数乘法，因此需要将温度系数量化处理成32位的数据，上述的陀螺量化温度系数均为32位。

进一步的，在光纤陀螺内部温度保持恒定温变速率的温度范围内，温度梯度引起的光线陀螺零偏变化小于精度水平，可以忽略不计，那么此时，对应每个温度值的光纤陀螺输出即为该温度值下的温度系数，下述温度梯度系数同理，获取温度梯度值时测量的两温度值对应的温度系数差值即为温度梯度系数。

S2：通过FPGA中的第一乘法器将所述陀螺温度值及所述陀螺量化温度系数进行相乘，获得光纤陀螺对应的陀螺温度补偿数据；

其中，步骤S2包括：

S21：通过FPGA接收完整帧陀螺数据时，FPGA主频进行计数；

S22：所述第一乘法器在多个计数时刻分别对所述陀螺温度值及所述陀螺量化温度系数进行相乘，包括：

第一时刻：，其中/>为陀螺温度补偿数据中的温度一次项乘积，/>为第一温度系数，/>为24位温度值；

第二时刻：，其中/>为第一中间值，所述第一中间值为56位，整数位28位，小数位28位，/>为32位温度值；

第三时刻：，其中/>为陀螺温度补偿数据中的温度二次项乘积，/>为第二温度系数，/>为第二中间值，所述第二中间值为24位，所述第二中间值为所述第一中间值取整数位14位，小数位10位所得值；

第四时刻：，其中/>为第三中间值，所述第三中间值为56位，整数位14位，小数位42位，/>为第三温度系数；

第五时刻：，其中/>为陀螺温度补偿数据中的温度三次项乘积，/>为第四中间值，所述第四中间值为32位，所述第四中间值为所述第三中间值取整数位8位，小数位24位所得值；

S23：叠加所述温度一次项乘积、所述温度二次项乘积和所述温度三次项乘积，获得所述陀螺温度补偿数据。

进一步的，在FPGA接收完一帧陀螺数据后，用FPGA主频开始计数，在第一时刻到第五时刻，分别将上式中各组合量输入到第一乘法器中，从而得到温度一次项乘积、温度二次项乘积和温度三次项乘积等值。

进一步的，为/>和/>相乘得到的56位值，整数位和小数位均为28位，取/>的整数位14位，小数位10位得到/>，这种取值方式最高可以支持-90℃～90℃的测温范围。

S3：通过移位寄存器计算获得光纤陀螺输出的陀螺温度梯度值，并通过FPGA获取陀螺初步温度梯度系数，将所述陀螺初步温度梯度系数量化为符合FPGA定点数乘法所需位数的陀螺量化温度梯度系数，所述陀螺温度梯度值为光纤陀螺两时刻输出的陀螺温度值差值；

其中，步骤S3包括：

S31：设定采集温度梯度值的时间跨度；

S32：通过FPGA获取所述时间跨度中首时刻光纤陀螺输出的首时刻温度值，与所述时间跨度中末时刻光纤陀螺输出的末时刻温度值；

S33：通过移位寄存器将所述首时刻温度值和所述末时刻温度值作差，计算获得陀螺温度梯度值，所述陀螺温度梯度值的表达式为：

其中，为陀螺温度梯度值，/>为首时刻温度值，/>为末时刻温度值。

进一步的，利用移位寄存器实现温度梯度的计算，FPGA每毫秒采集陀螺数据，设置计数器将每1s开始的第一个数据的温度值记为首时刻温度值，存入到移位寄存器中，即实现每秒钟获取一个陀螺温度并存储到移位寄存器中，设置移位寄存的宽度为24位，深度为99，从而实现移位寄存器的输出末时刻温度值刚好为100s之前的温度，因此可以计算出温度梯度值。

其中，所述陀螺量化温度梯度系数包括：

第一梯度系数，所述第一梯度系数整数位17位，小数位15位；

第二梯度系数，所述第二梯度系数整数位16位，小数位16位。

进一步的，由于FPGA实现的是定点数乘法，因此需要将温度梯度系数量化处理成32位的数据，上述的陀螺量化温度梯度系数均为32位。

S4：通过FPGA中的第二乘法器将所述陀螺温度梯度值及所述陀螺量化温度梯度系数进行相乘，获得光纤陀螺对应的陀螺温度梯度补偿数据；

其中，步骤S4包括：

S41：通过FPGA接收完整帧陀螺数据时，FPGA主频进行计数；

S42：所述第二乘法器在多个计数时刻分别对所述陀螺温度梯度值及所述陀螺量化温度梯度系数进行相乘，包括：

第六时刻：，其中/>为陀螺温度梯度补偿数据中的梯度一次项乘积，/>为第一梯度系数；

第七时刻：，其中/>为第五中间值，所述第五中间值为56位，整数位31位，小数位25位；

第八时刻：，其中/>为陀螺温度梯度补偿数据中的梯度二次项乘积，/>为第二梯度系数，/>为第六中间值，所述第六中间值为24位，所述第六中间值为所述第五中间值取整数位6位，小数位18位所得值。

进一步的，在FPGA每毫秒接收到一支陀螺的数据以及温度后，补偿算法由FPGA中两个32位×24位的乘法器实现，其中第一乘法器实现温度系数相关的补偿算法，第二乘法器实现温度梯度系数相关的补偿算法。

S5：通过FPGA获取加速度计输出的加速度计温度值及加速度计输出所述加速度计温度值时的加速度计初步温度系数，将所述加速度计初步温度系数量化为符合FPGA定点数乘法所需位数的加速度计量化温度系数；

S6：通过FPGA中的第三乘法器将所述加速度计温度值及所述加速度计量化温度系数进行相乘，获得加速度计对应的加速度计温度补偿数据；

进一步的，陀螺补偿算法和加速度计补偿算法的前三项，即温度一次项乘积、温度二次项乘积和温度三次项乘积计算方式是一致的，陀螺需要额外两项的温度梯度补偿。

进一步的，在FPGA接收到三支陀螺和三支加速度计温度数据后，每支陀螺的补偿数据由两个乘法器分别计算温度系数相关乘积和温度梯度系数相关乘积，而每支加速度计只需一个乘法器计算温度系数相关乘积，因此实现整个设备的温度补偿算法需要用到FPGA中共9个DSP48A乘法器资源。

S7：将所述陀螺温度补偿数据和所述陀螺温度梯度补偿数据叠加获得陀螺总补偿数据，将所述陀螺总补偿数据补偿至光纤陀螺原始数据获得陀螺输出值，将所述加速度计温度补偿数据补偿至加速度计原始数据获得加速度计输出值。

其中，步骤S7还包括：

将所述陀螺温度补偿数据和所述陀螺温度梯度补偿数据处理至数位一致。

其中，步骤S7中所述陀螺输出值的表达式为：

其中，为陀螺输出值，/>为光纤陀螺原始数据，/>为毫秒级陀螺总补偿数据，/>为陀螺温度补偿数据中的温度一次项乘积，/>为陀螺温度补偿数据中的温度二次项乘积，/>为陀螺温度补偿数据中的温度三次项乘积，/>为陀螺温度梯度补偿数据中的梯度一次项乘积，/>为陀螺温度梯度补偿数据中的梯度二次项乘积。

进一步的，在计算完所有乘积后得到各个系数的补偿值，/>，/>，/>，，随后取各个数据的20位整数位，12位小数位，并相加得到32位的陀螺总补偿数据。

进一步的，由于上述计算时使用的陀螺量化温度系数和陀螺量化温度梯度系数都是1s时计算得到，因此在计算每1ms的数据补偿时需要用32位的陀螺总补偿数据乘以0.001才能得到每1ms的温度补偿值，用陀螺总补偿数据乘以0.001量化成24位小数的值24h4189，得到每毫秒的温度补偿数据，并将其扩展为32位整数，16位小数的毫秒级陀螺总补偿数据，最后将毫秒级陀螺总补偿数据与陀螺原始数据进行相加得到补偿后的为32位整数，16位小数的陀螺输出值。

为验证本发明提供的基于FPGA的惯导设备实时温度补偿方法的正确性和可靠性，将惯导设备放置于温箱中，设置温箱温度在-40℃～65℃之间循环。利用FPGA和DSP同时计算陀螺和加速度计温度补偿结果，并计算两者之间的误差，经过长时间的温度循环测试，两者之间的误差始终小于十万分之三，而这个误差值要远远小于陀螺和加速度计的精度值，因此对陀螺和加速度计来说，用FPGA来计算温度补偿值是能够满足惯导设备使用要求，性能和可靠性经过严格考核和验证。

通过本发明提供的一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法，FPGA可以并行计算三路光纤陀螺和三路加速度计的温度补偿值，并且只需要7个时钟周期就可以计算出所有的温度补偿值，相比DSP处理器TMS320C6748在主频456Mhz时的顺序计算需要将近0.5us，FPGA在主频50MHZ时只需要140ns即可完成计算，速度相比DSP快了3.5倍以上。

本发明提供的一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法，通过FPGA中的乘法器资源实现了捷联惯导设备中多支光纤陀螺和多支加速度计的实时温度补偿计算，将补偿后的加速度计数据和陀螺数据直接发送给解算用的DSP芯片，从而节约DSP的解算时间，降低了DSP对自身内存资源的需求。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法，其特征在于，包括：

S1：通过FPGA获取光纤陀螺输出的陀螺温度值及光纤陀螺输出所述陀螺温度值时的陀螺初步温度系数，将所述陀螺初步温度系数量化为符合FPGA定点数乘法所需位数的陀螺量化温度系数；

S2：通过FPGA中的第一乘法器将所述陀螺温度值及所述陀螺量化温度系数进行相乘，获得光纤陀螺对应的陀螺温度补偿数据；

S3：通过移位寄存器计算获得光纤陀螺输出的陀螺温度梯度值，并通过FPGA获取陀螺初步温度梯度系数，将所述陀螺初步温度梯度系数量化为符合FPGA定点数乘法所需位数的陀螺量化温度梯度系数，所述陀螺温度梯度值为光纤陀螺两时刻输出的陀螺温度值差值；

S4：通过FPGA中的第二乘法器将所述陀螺温度梯度值及所述陀螺量化温度梯度系数进行相乘，获得光纤陀螺对应的陀螺温度梯度补偿数据；

S5：通过FPGA获取加速度计输出的加速度计温度值及加速度计输出所述加速度计温度值时的加速度计初步温度系数，将所述加速度计初步温度系数量化为符合FPGA定点数乘法所需位数的加速度计量化温度系数；

S6：通过FPGA中的第三乘法器将所述加速度计温度值及所述加速度计量化温度系数进行相乘，获得加速度计对应的加速度计温度补偿数据；

S7：将所述陀螺温度补偿数据和所述陀螺温度梯度补偿数据叠加获得陀螺总补偿数据，将所述陀螺总补偿数据补偿至光纤陀螺原始数据获得陀螺输出值，将所述加速度计温度补偿数据补偿至加速度计原始数据获得加速度计输出值。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法，其特征在于，所述陀螺量化温度系数包括：

第一温度系数，所述第一温度系数整数位10位，小数位22位；

第二温度系数，所述第二温度系数整数位6位，小数位26位；

第三温度系数，所述第三温度系数小数位32位；

所述陀螺温度值包括：

24位温度值，所述24位温度值整数位14位，小数位10位；

32位温度值，所述32位温度值整数位18位，小数位14位。

3.根据所述权利要求2所述的一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法，其特征在于，步骤S2包括：

S21：通过FPGA接收完整帧陀螺数据时，FPGA主频进行计数；

S22：所述第一乘法器在多个计数时刻分别对所述陀螺温度值及所述陀螺量化温度系数进行相乘，包括：

第一时刻：，其中/>为陀螺温度补偿数据中的温度一次项乘积，/>为第一温度系数，/>为24位温度值；

第二时刻：，其中/>为第一中间值，所述第一中间值为56位，整数位28位，小数位28位，/>为32位温度值；

第三时刻：，其中/>为陀螺温度补偿数据中的温度二次项乘积，/>为第二温度系数，/>为第二中间值，所述第二中间值为24位，所述第二中间值为所述第一中间值取整数位14位，小数位10位所得值；

第四时刻：，其中/>为第三中间值，所述第三中间值为56位，整数位14位，小数位42位，/>为第三温度系数；

第五时刻：，其中/>为陀螺温度补偿数据中的温度三次项乘积，/>为第四中间值，所述第四中间值为32位，所述第四中间值为所述第三中间值取整数位8位，小数位24位所得值；

S23：叠加所述温度一次项乘积、所述温度二次项乘积和所述温度三次项乘积，获得所述陀螺温度补偿数据。

4.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法，其特征在于，步骤S3包括：

S31：设定采集温度梯度值的时间跨度；

S32：通过FPGA获取所述时间跨度中首时刻光纤陀螺输出的首时刻温度值，与所述时间跨度中末时刻光纤陀螺输出的末时刻温度值；

S33：通过移位寄存器将所述首时刻温度值和所述末时刻温度值作差，计算获得陀螺温度梯度值，所述陀螺温度梯度值的表达式为：

其中，为陀螺温度梯度值，/>为首时刻温度值，/>为末时刻温度值。

5.根据权利要求4所述的一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法，其特征在于，所述陀螺量化温度梯度系数包括：

第一梯度系数，所述第一梯度系数整数位17位，小数位15位；

第二梯度系数，所述第二梯度系数整数位16位，小数位16位。

6.根据权利要求5所述的一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法，其特征在于，步骤S4包括：

S41：通过FPGA接收完整帧陀螺数据时，FPGA主频进行计数；

S42：所述第二乘法器在多个计数时刻分别对所述陀螺温度梯度值及所述陀螺量化温度梯度系数进行相乘，包括：

第六时刻：，其中/>为陀螺温度梯度补偿数据中的梯度一次项乘积，/>为第一梯度系数；

第七时刻：，其中/>为第五中间值，所述第五中间值为56位，整数位31位，小数位25位；

第八时刻：，其中/>为陀螺温度梯度补偿数据中的梯度二次项乘积，/>为第二梯度系数，/>为第六中间值，所述第六中间值为24位，所述第六中间值为所述第五中间值取整数位6位，小数位18位所得值。

7.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法，其特征在于，步骤S7还包括：

将所述陀螺温度补偿数据和所述陀螺温度梯度补偿数据处理至数位相同。

8.根据权利要求1所述的一种基于FPGA的捷联惯导设备温度补偿方法，其特征在于，步骤S7中所述陀螺输出值的表达式为：

其中，为陀螺输出值，/>为光纤陀螺原始数据，/>为毫秒级陀螺总补偿数据，/>为陀螺温度补偿数据中的温度一次项乘积，/>为陀螺温度补偿数据中的温度二次项乘积，/>为陀螺温度补偿数据中的温度三次项乘积，/>为陀螺温度梯度补偿数据中的梯度一次项乘积，/>为陀螺温度梯度补偿数据中的梯度二次项乘积。