CN117433516A - 光纤惯性测量组合及其温度补偿方法和温度补偿装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种光纤惯性测量组合及其温度补偿方法和温度补偿装置,其中,光纤惯性测量组合的温度补偿方法包括以下步骤:在预设温度工况下,采集多个标定周期内的误差参数;根据误差参数及各标定周期的温度,建立误差参数温度模型;通过误差参数温度模型,计算并获得温度补偿参数表;根据温度补偿参数表和误差参数温度模型,对光纤惯性测量组合的实际输出数据进行补偿。本发明的光纤惯性测量组合的温度补偿方法,能够对光纤惯性测量组合输出数据进行温度补偿,提高了对光纤陀螺与加速度计的补偿精确度。
Description
技术领域
本发明涉及信号处理技术领域,特别涉及一种光纤惯性测量组合的温度补偿方法,同时,本发明还涉及一种用于执行该光纤惯性测量组合的温度补偿方法的温度补偿装置,以及一种采用该光纤惯性测量组合的温度补偿方法进行温度补偿的光纤惯性测量组合。
背景技术
光纤陀螺惯性导航系统是捷联惯性导航系统的一种,其核心部件为由光纤陀螺和加速度计构成的惯性测量组合,与其它惯导系统相比,光纤惯导系统存在光纤陀螺易受环境温度影响,而使得输出精度偏低。
目前,现有的温度补偿方法,一般是在温度数据测试方法、数据处理、误差参数温度模型及温度计算机补偿等方面给出了各种方法。其中,在温度数据测试方法方面常见的有不同温变速率激励、温度循环等方法,测试过程较复杂。在误差参数温度模型方面各有特色,常见的多项式模型只考虑光纤陀螺当前温度的影响,没有考虑温度变化的情况,导致补偿精确度较差,而神经网络等非线性建模方法可以获得很好的精度,但算法复杂。所以,现有的温度补偿方法存在数据测试和补偿算法复杂,以及补偿精度偏差等问题。
此外,光纤惯性测量组合的温度使用要求范围是-40℃~+60℃,使用时通常情况下采用的都是温度补偿方法,对于光纤陀螺而言,生产厂家能够对陀螺仪标度因数和零位温度漂移进行一定的补偿,但陀螺仪安装在系统上由于结构及安装带来的误差也会导致陀螺精度的变化,试验验证的光纤陀螺仪采用的是厂家标称稳定温度环境下零位漂移为0.03°/h(3σ)的光纤陀螺仪,实际测试在-40℃~+60℃全温变化为0.05°/h~0.08°/h,超过系统全温使用要求0.05°/h,所以需要惯性测量组合重新补偿。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种光纤惯性测量组合的温度补偿方法,其可利于简化数据测试方式、补偿算法和工程应用。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种光纤惯性测量组合的温度补偿方法,包括以下步骤:
在预设温度工况下,采集多个标定周期内的误差参数;
根据所述误差参数及各所述标定周期的温度,建立误差参数温度模型;
通过所述误差参数温度模型,计算并获得温度补偿参数表;
根据所述温度补偿参数表和所述误差参数温度模型,对光纤惯性测量组合的实际输出数据进行补偿。
进一步的,所述误差参数温度模型表达如下: 其中,ai(i=0,1,2……8)为待估计的系数;Δt为标定周期;/>为在标定周期内的温度变化率;/>为当前标定周期与上一次标定周期之间,两次温度变化率的变化量。
进一步的,通过所述误差参数温度模型,计算并获得温度补偿参数表,还包括以下步骤:采用最小二乘法对所述误差参数温度模型进行参数辨识,以计算出系数ai;根据所述系数ai和所述误差参数温度模型中对应a0~a6的多项式部分,建立温度补偿点与对应的所述误差参数之间的补偿计算公式;确定N个理论温度补偿点,并通过所述补偿计算公式获得对应各所述理论温度补偿点的温度补偿值,以构建所述温度补偿参数表。
进一步的,所述补偿计算公式的表达如下:YTi=a0+a1×Ti 1+a2×Ti 2+a3×Ti 3+a4×Ti 4+a5×Ti 5+a6×Ti 6;其中,Ti是所需补偿温度范围内从低温到高温的各个所述理论温度补偿点;YTi为对应各个所述理论温度补偿点的计算值。
进一步的,根据所述温度补偿参数表和所述误差参数温度模型,对光纤惯性测量组合的实际输出数据进行补偿,还包括以下步骤:将所述温度补偿参数表存储在存储器中;利用系数a7、a8和实测温度补偿点,以及所述温度补偿参数表,搭建温度实际补偿模型;根据所述温度实际补偿模型对所述光纤惯性测量组合的实际输出数据进行补偿。
进一步的,所述温度实际补偿模型的表达如下: 其中,Ti'为实测温度补偿点;Δt'为实际补偿周期;为当前实际补偿周期与上一次实际补偿周期之间,两次温度变化率的变化量。
进一步的,在预设温度工况下,采集多个标定周期内的误差参数,还包括以下步骤:采用带有温箱的三轴转台和采集设备,以搭建温度补偿试验平台;将所述光纤惯性测量组合设于所述三轴转台上,通过所述三轴转台模拟所述光纤惯性测量组合的标定工况,并通过所述采集设备在所述标定周期内进行采集与标定,以获取平均温度下的所述误差参数。
进一步的,所述预设温度工况包括初始温度、终止温度和多个定点温度,多个所述定点温度的温度值以等差数列设定,且所述标定周期为自初始温度、各定点温度至终止温度为一组测试标定的标定时长;和/或,所述误差参数包括标度因数、零偏和安装误差中的至少一种。
相对于现有技术,本发明具有以下优势:
本发明所述的光纤惯性测量组合的温度补偿方法,通过在预设温度工况下,采集多个标定周期内的误差参数,使得数据采集及标定操作更简单,同时,根据误差参数及各标定周期的温度,建立误差参数温度模型,以及通过误差参数温度模型,计算并获得温度补偿参数表,再根据温度补偿参数表和误差参数温度模型,对光纤惯性测量组合的实际输出数据进行补偿,可通过提前制作温度补偿参数表的方式,以降低实际补偿时的计算量,使得算法更简单,从而利于确保温度补偿效果与输出精度,以及工程应用。
此外,本发明又提出一种光纤惯性测量组合的温度补偿装置,其包括:
存储器,用于存储如上所述光纤惯性测量组合的温度补偿方法中对应处理过程的程序代码;
处理器,用于执行所述程序代码。
与此同时,本发明还提出一种光纤惯性测量组合,所述光纤惯性测量组合采用如上所述光纤惯性测量组合的温度补偿方法进行误差参数补偿。
本发明所述的光纤惯性测量组合及其温度补偿装置,和上述的光纤惯性测量组合的温度补偿方法,相较于传统技术具有相同的有益效果,在此不再进行赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例所述的光纤惯性测量组合的温度补偿方法的流程示意图;
图2为本发明实施例所述的光纤陀螺的X向零偏随温度变化图;
图3为本发明实施例所述的光纤陀螺的Y向零偏随温度变化图;
图4为本发明实施例所述的光纤陀螺的Z向零偏随温度变化图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
本实施例涉及一种光纤惯性测量组合的温度补偿方法,其可降低数据测试难度,简化补偿算法,利于确保补偿精度,从而能够为光纤惯性测量组合产品的设计及制作等提供更具价值的参考意见。
在整体设计思想上,作为一种优选的实施方式,如图1所示,本实施例的光纤惯性测量组合的温度补偿方法主要包括以下步骤:
S1,在预设温度工况下,采集多个标定周期内的误差参数。
S2,根据误差参数及各标定周期的温度,建立误差参数温度模型。
S3,通过误差参数温度模型,计算并获得温度补偿参数表。
S4,根据温度补偿参数表和误差参数温度模型,对光纤惯性测量组合的实际输出数据进行补偿。
该光纤惯性测量组合的温度补偿方法,通过在预设温度工况下,采集多个标定周期内的误差参数,使得数据采集及标定操作更简单,同时,根据误差参数及各标定周期的温度,建立误差参数温度模型,以及通过误差参数温度模型,计算并获得温度补偿参数表,再根据温度补偿参数表和误差参数温度模型,对光纤惯性测量组合的实际输出数据进行补偿,可通过提前制作温度补偿参数表的方式,以降低实际补偿时的计算量,使得算法更简单,从而利于确保温度补偿效果与输出精度,以及工程应用。
基于上述的设计思想,本实施例中,作为一种优选的实施形式,在预设温度工况下,采集多个标定周期内的误差参数,还包括以下步骤:
采用带有温箱的三轴转台和采集设备,以搭建温度补偿试验平台。并且具体实施时,将光纤惯性测量组合设于三轴转台上,通过三轴转台模拟光纤惯性测量组合的标定工况,并通过采集设备在标定周期内进行采集与标定,以获取平均温度下的误差参数。
也即上述S2中,各标定周期的温度为平均温度,获取的误差参数也为平均温度下的误差参数,由此利于提升测试精度及补偿精度。
上述标定工况,具体指三轴转台按速率标定程序(如表1所示)和六位置标定程序(如表2所示)循环自动进行。
表1速率标定编排顺序
顺序 | 旋转轴 |
1 | 绕X轴正转2周 |
2 | 绕X轴反转2周 |
3 | 绕Y轴正转2周 |
4 | 绕Y轴反转2周 |
5 | 绕Z轴正转2周 |
6 | 绕Z轴反转2周 |
其中,速率测试主要是将转台转动固定的角度来进行陀螺仪有关误差参数标定,具体实施时采用转台正反旋转各2周的方法。
表2六位置标定编排顺序
位置顺序 | X轴 | Y轴 | Z轴 |
1 | 天 | 东 | 北 |
2 | 南 | 地 | 东 |
3 | 西 | 北 | 地 |
4 | 北 | 西 | 天 |
5 | 地 | 南 | 西 |
6 | 东 | 天 | 南 |
此处,采用六位置标定方法来编排位置转动方案,实现一次转动完成X、Y、Z三轴换向,能够以较短时间完成光纤惯性测量组合的误差系数的一次标定。
本实施例中,按照上述标定工况,能够将光纤惯性测量组合(IMU)中光纤陀螺和加速度计的24个误差参数全部解算出来,得到了各个误差参数与温度离散点关系。
再者,上述采集设备优选采集光纤惯性测量组合累计30s及以上的输出数据(包含有三只陀螺仪和三只加速度计的数据,以及其各个仪表的温度信息),当然具体的输出数据采集时间可采用30s、40s、50s或60s等。
同时,作为一种优选的实施形式,本实施例中,预设温度工况包括初始温度、终止温度和多个定点温度,多个定点温度的温度值以等差数列设定。以自初始温度、各定点温度至终止温度为一组测试标定,标定周期为一组测试标定所用时长,各标定周期通常相同。
具体来讲,本实施例的光纤惯性测量组合的温度补偿方法,在温度数据测试方面采用的是定点温度和自然升温配合的方式,从低温到高温连续对光纤惯性测量组合标定测试,以使得方法快且重复性好。
其中,相邻两个定点温度之间的升温速率优选设置为5℃/min及其以下,例如具体可采用5℃/min、4℃/min或3℃/min,在或者具体依据光纤惯性测量组合器件要求最大升温速率。相邻两个定点温度的温度差值(等差数列的公差)优选设置为15℃及其以下,例如具体可设置为15℃、10℃和5℃等。
初始温度优选设置为-40℃,终止温度优选设置为60℃。开始测试时一直持续不间断进行速率(如表1)和位置标定(如表2),例如光纤惯性测量组合在-40℃开始通电测试,此时保持持续不间断进行速率和位置标定,至达到升温条件后,再以5℃/min的速率升温15℃,即温箱的下一个定点温度设定为-25℃。
并且,作为一种优选的实施形式,在每个标定周期内,当加速度计温度变化量≤2℃/h(上述升温条件)时,由上一个定点温度匀速升温值下一个定点温度,依次类推,直至由初始温度升温至终止温度,以完成对光纤惯性测量组合的数据采集工作。
同样作为一种优选的实施形式,本实施例的误差参数包括标度因数、零偏和安装误差中的至少一种。也即本实施例的光纤惯性测量组合的温度补偿方法对标度因数、零偏和安装误差都能够进行补偿,使得该方法属于系统级温度补偿,而具有良好的温度补偿效果。尤其是通过准确的分离光纤陀螺的零位温度漂移,能够有效解决光纤陀螺单独温度补偿的缺点,从而使得光纤惯性测量组合具有更高的输出精度。
本实施例中,作为一种优选的实施形式,误差参数温度模型表达如下:
其中,ai(i=0,1,2……8)为待估计的系数;Δt为标定周期;为在标定周期内的温度变化率;/>为当前标定周期与上一次标定周期之间,两次温度变化率的变化量。Yi表示在当前标定周期内温度平均值Ti下,该模型估算的光纤惯性测量组合的误差参数。
再者,作为一种优选的实施形式,本实施例中,通过误差参数温度模型,计算并获得温度补偿参数表,还包括以下步骤:
采用最小二乘法对误差参数温度模型进行参数辨识,以计算出系数ai。随后,根据系数ai和误差参数温度模型中对应a0~a6的多项式部分,建立温度补偿点与对应的误差参数之间的补偿计算公式。
最后,确定N个理论温度补偿点,并通过补偿计算公式获得对应各理论温度补偿点的温度补偿值,以构建温度补偿参数表。此处的N个理论温度补偿点优选以等差数列排列,N在-40℃-60℃之间且为整数,公差优选为0.01-0.10℃,具体可采用0.03℃、0.05℃和0.10℃。
能够理解的是,相邻的两个理论温度补偿点之间的差值(也即公差)越小,温度补偿参数表越精确。并且公差可优选设置为0.05℃,以便于在确保补偿精度的同时提升数据测试及计算效率。
具体实施时,作为一种优选的实施形式,本实施例的补偿计算公式的表达如下:
YTi=a0+a1×Ti 1+a2×Ti 2+a3×Ti 3+a4×Ti 4+a5×Ti 5+a6×Ti 6;
其中,Ti是所需补偿温度范围内从低温到高温的各个理论温度补偿点;YTi为对应各个理论温度补偿点的计算值。
值得说明的是,本实施例的补偿温度范围即为初始温度至终止温度,也即-40℃-60℃。两个理论温度补偿点的温度差值(也即公差)以传感器能够准确测量的最小分辨率两倍最佳(例如传感器最小分辨率达到0.05℃,则差值取值0.1℃),以利于取得更精确的补偿效果。
与此同时,本实施例中,作为一种优选的实施形式,根据温度补偿参数表和误差参数温度模型,对光纤惯性测量组合的实际输出数据进行补偿,还包括以下步骤:
将温度补偿参数表存储在存储器中。再利用系数a7、a8和实测温度补偿点,以及温度补偿参数表,搭建温度实际补偿模型。随后,根据温度实际补偿模型对光纤惯性测量组合的实际输出数据进行补偿。
上述温度实际补偿模型,具体来说,其的表达如下:
其中,Ti'为实测温度补偿点;Δt'为实际补偿周期;为当前实际补偿周期与上一次实际补偿周期之间,两次温度变化率的变化量。
上述温度实际补偿模型全部展开时,表达为:
如此,在光纤惯性测量组合的实际温度补偿过程中,实际温度点的补偿值YTi′可以直接从温度补偿参数表中获取,或者实际温度点不是上述理论温度补偿点时,可以选取相邻两个理论温度补偿点的平均值作为补偿值,此时,只需再计算温度变化部分即可得到应该补偿的实际数值,从而简化算法,解决计算复杂及占用时间长问题,以利于确保补偿精度。
与此同时,上述实际补偿周期优选在20ms-500ms之间,具体可采用20ms、100ms、300ms或500ms,以使补偿波动更小,利于提升补偿准确性。
此外,为说明本发明的光纤惯性测量组合的温度补偿方法的具体操作步骤及补偿效果,下面分别以误差参数采用零偏为具体实施例,对本发明的方法做进一步的详细描述:
将光纤惯性测量组合置于带有温箱的三轴转台上,配合采集设备(例如计算机)进行温度试验。
将温箱温度控制程序与三轴转台控制程序设定为:
1、温箱温度设置-40℃;
2、将光纤惯性测量组合静置其中8h,使得光纤惯性测量组合彻底达到温度平衡后,开启采集设备,采集光纤惯性测量组合累计30s输出数据(也可以其它采集时间,且输出数据包含有三只陀螺仪和三只加速度计的数据,以及其各个仪表的温度信息);
3、开启三轴转台,三轴转台按速率标定程序(见表1)和六位置标定程序(见表2)循环自动进行。
4、光纤惯性测量组合在测试了一段时间后,观察加速度计温度变化量≤2℃/h后,温箱设置下一个定点温度,两个定点温度间隔15℃,升温速率为5℃/min,光纤惯性测量组合连续自动测试,加速度计温度变化量再次≤2℃/h后,温箱设置下一个定点温度,间隔仍取值为15℃,照此进行,直至温箱温度到达60℃后,完成光纤惯性测量组合数据采集工作。
5、对光纤惯性测量组合的误差参数进行处理与计算,每一次速率标定和六位置标定都能计算出一组与该次测试平均温度对应的误差参数。
其中,误差参数温度模型的表达如下:
其中,ai(i=0,1,2……8)为待估计的系数;Δt为标定周期;为在标定周期内的温度变化率;/>为当前标定周期与上一次标定周期之间,两次温度变化率的变化量。
6、采用最小二乘法对误差参数温度模型进行参数辨识,可以估计出系数ai。在得到误差参数温度模型的系数后,在工程上实现时可以利用模型的多项式部分,建立温度与各个误差参数的补偿计算公式,依据补偿计算公式生成温度补偿参数表,且补偿计算公式如下:
YTi=a0+a1×Ti 1+a2×Ti 2+a3×Ti 3+a4×Ti4+a5×Ti 5+a6×Ti 6
其中,Ti是所需补偿温度范围内从低温到高温的各个理论温度补偿点;YTi为对应各个理论温度补偿点的计算值。
7、温度补偿参数表是由YTi和所需补偿温度范围(-40℃-60℃)构成,N个理论温度补偿点呈等差数列排列,且公差值取0.05℃,也即每间隔0.05℃进行计算,并获取一个计算值。
8、将上述误差参数补偿表提前写入存储器,再利用系数a7和a8,以及所述温度补偿参数表,搭建温度实际补偿模型。然后,根据所述温度实际补偿模型对所述光纤惯性测量组合的实际输出数据进行补偿。
其中,温度实际补偿模型的表达如下:
其中,Ti'为实测温度补偿点;Δt'为实际补偿周期;为当前实际补偿周期与上一次实际补偿周期之间,两次温度变化率的变化量。
光纤惯性测量组合的微处理器在线计算上述表达公式(涉及系数a7和a8的部分需实时计算,YTi′可由温度补偿参数表直接获取),可以得到光纤惯性测量组合在各个温度下的误差参数值,从而对光纤惯性测量组合的输出数据进行更准确的温度补偿,提高对光纤陀螺与加速度计的补偿精确度。
结合图2至图4所示,L1表征光纤陀螺按照本方法实际测试值,L2表征采用温度模型计算的估算值,可以反应本方法补偿可以反应光纤陀螺零偏在温度变化情况下的情况。
采用本方法温度补偿后的光纤惯性测量组合在不同温度下标定,以光纤陀螺零偏为例,在没有温度补偿前光纤陀螺全温变化在0.05°/h~0.08°/h,补偿后如下表3。
表3光纤惯性测量组合在不同温度下的标定
温度(℃) | -25~-23 | -22~-6 | -3~16 | 18~25 | 26~40 | 41~45 | 稳定性(3σ) |
D0x(°/h) | -0.3061 | -0.2728 | -0.2699 | -0.2833 | -0.2808 | -0.2833 | 0.0362 |
D0y(°/h) | -0.6286 | -0.6261 | -0.6397 | -0.626 | -0.6025 | -0.626 | 0.0372 |
D0z(°/h) | -0.1353 | -0.1071 | -0.1247 | -0.1129 | -0.1273 | -0.1129 | 0.0282 |
由表3可以看出(第一行为温度栏,其记录的是每次标定过程的温度变化范围),温度即使变化19℃(表1第三列数据)也不会影响标定结果,说明补偿效果好,同时,第七栏数据温度变化4℃也同样没有什么影响。
为此,可以看到光纤陀螺零偏在1h标定周期内,温度急剧变化与缓慢变化的补偿效果同样非常好。
综上所述,本实施例的光纤惯性测量组合的温度补偿方法,在温度数据测试方面采用的是定点温度和光纤惯性测量组合自然升温配合,从低温到高温连续对光纤惯性测量组合标定测试,方法快且重复性好。同时,建立与利用温度多项式、温度变化率和温度变化率变化的参数构成误差参数温度模型,该模型能够准确的反应光纤惯性测量组合的温度变化,随后,在数据处理方法方面采用最小二乘方法,依据光纤惯性测量组合的误差参数与温度的关系进行辨识,得到各个系数,方法工程实现简单成熟。
再者,在光纤惯性测量组合实时补偿方面采用了两部分方法,一个部分是依据误差参数温度模型将多项式部分提前生成温度补偿参数表,另一个部分则需要实时计算后进行补偿。由此能够有效解决多项式在线计算复杂的问题。并且,本实施例中对于光纤惯性测量组合的温度补偿是系统级温度补偿,误差参数包含光纤陀螺和加速度计的标度因数、零位及安装误差,这些种类的误差参数都可以得到补偿,使得温度补偿效果更好、输出精度更高,尤其是能够准确的从系统上分离光纤陀螺的零位温度漂移,有效解决光纤陀螺单独温度补偿的缺点。
另外,本发明也涉及一种光纤惯性测量组合的温度补偿装置,其包括存储器和处理器。
其中,存储器用于存储上述光纤惯性测量组合的温度补偿方法中对应处理过程的程序代码。处理器用于执行上述光纤惯性测量组合的温度补偿方法中对应处理过程的程序代码。
并且,具体实施时,处理器可以采用DSP(Digital Signal Processing)数字信号处理器、FPGA(Field-Programmable Gate Array)现场可编程门阵列、MCU(Microcontroller Unit)系统板或SoC(System on a chip)系统板。
与此同时本发明还涉及一种光纤惯性测量组合,该光纤惯性测量组合采用上述光纤惯性测量组合的温度补偿方法进行误差参数(零偏、标度因数及安装误差中的至少一种)补偿。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种光纤惯性测量组合的温度补偿方法,其特征在于,包括以下步骤:
在预设温度工况下,采集多个标定周期内的误差参数;
根据所述误差参数及各所述标定周期的温度,建立误差参数温度模型;
通过所述误差参数温度模型,计算并获得温度补偿参数表;
根据所述温度补偿参数表和所述误差参数温度模型,对光纤惯性测量组合的实际输出数据进行补偿。
2.根据权利要求1所述的光纤惯性测量组合的温度补偿方法,其特征在于:所述误差参数温度模型表达如下:
其中,ai(i=0,1,2……8)为待估计的系数;Δt为标定周期;为在标定周期内的温度变化率;/>为当前标定周期与上一次标定周期之间,两次温度变化率的变化量。
3.根据权利要求2所述的光纤惯性测量组合的温度补偿方法,其特征在于,通过所述误差参数温度模型,计算并获得温度补偿参数表,还包括以下步骤:
采用最小二乘法对所述误差参数温度模型进行参数辨识,以计算出系数ai;
根据所述系数ai和所述误差参数温度模型中对应a0~a6的多项式部分,建立温度补偿点与对应的所述误差参数之间的补偿计算公式;
确定N个理论温度补偿点,并通过所述补偿计算公式获得对应各所述理论温度补偿点的温度补偿值,以构建所述温度补偿参数表。
4.根据权利要求3所述的光纤惯性测量组合的温度补偿方法,其特征在于,所述补偿计算公式的表达如下:
YTi=a0+a1×Ti 1+a2×Ti 2+a3×Ti 3+a4×Ti 4+a5×Ti 5+a6×Ti 6;
其中,Ti是所需补偿温度范围内从低温到高温的各个所述理论温度补偿点;YTi为对应各个所述理论温度补偿点的计算值。
5.根据权利要求4所述的光纤惯性测量组合的温度补偿方法,其特征在于,根据所述温度补偿参数表和所述误差参数温度模型,对光纤惯性测量组合的实际输出数据进行补偿,还包括以下步骤:
将所述温度补偿参数表存储在存储器中;
利用系数a7、a8和实测温度补偿点,以及所述温度补偿参数表,搭建温度实际补偿模型;
根据所述温度实际补偿模型对所述光纤惯性测量组合的实际输出数据进行补偿。
6.根据权利要求5所述的光纤惯性测量组合的温度补偿方法,其特征在于,所述温度实际补偿模型的表达如下:
其中,Ti'为实测温度补偿点;Δt'为实际补偿周期;为当前实际补偿周期与上一次实际补偿周期之间,两次温度变化率的变化量。
7.根据权利要求1所述的光纤惯性测量组合的温度补偿方法,其特征在于,在预设温度工况下,采集多个标定周期内的误差参数,还包括以下步骤:
采用带有温箱的三轴转台和采集设备,以搭建温度补偿试验平台;
将所述光纤惯性测量组合设于所述三轴转台上,通过所述三轴转台模拟所述光纤惯性测量组合的标定工况,并通过所述采集设备在所述标定周期内进行采集与标定,以获取平均温度下的所述误差参数。
8.根据权利要求1至7中任一项所述光纤惯性测量组合的温度补偿方法,其特征在于:
所述预设温度工况包括初始温度、终止温度和多个定点温度,多个所述定点温度的温度值以等差数列设定,且所述标定周期为自初始温度、各定点温度至终止温度为一组测试标定的标定时长;和/或,
所述误差参数包括标度因数、零偏和安装误差中的至少一种。
9.一种光纤惯性测量组合的温度补偿装置,其特征在于,包括:
存储器,用于存储如权利要求1至8任一项所述光纤惯性测量组合的温度补偿方法中对应处理过程的程序代码;
处理器,用于执行所述程序代码。
10.一种光纤惯性测量组合,其特征在于:
所述光纤惯性测量组合采用如权利要求1至8任一项所述光纤惯性测量组合的温度补偿方法进行误差参数补偿。
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CN202311385515.3A CN117433516A (zh) | 2023-10-24 | 2023-10-24 | 光纤惯性测量组合及其温度补偿方法和温度补偿装置 |
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