[发明专利]一种快速切换光纤陀螺动静态输出数据的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速切换光纤陀螺动静态输出数据的方法。

背景技术

光纤陀螺在实际的使用环境中，动态和静态下的使用要求是不同的。光纤陀螺在动态情况下，敏感到的角速度变化快，光纤陀螺输出信号的幅值较大，信噪比较高，此时要求实时追踪角速度的变化，对输出数据的滤波功能要求不高，可以直接输出单点数据；而在静态情况下，光纤陀螺输出信号的幅值很小，趋近于0，信噪比较低，需要对单点数据采用数据处理方法提高精度才可以满足要求。

针对上述情况，需要一种能够有效区分光纤陀螺处于动态或静态，快速在二者之间完成切换，保证输出信号的连续性和准确性的信号处理方法。

发明内容

本发明的目的是在保证光纤陀螺动静态输出精度的前提下，提供一种快速切换光纤陀螺动静态输出数据的方法。

快速切换光纤陀螺动静态输出数据的方法包括步骤如下：

1)光纤陀螺启稳后，以归一化后的光纤陀螺单点输出数据作为数据处理对象，归一化后的数据单位为度/小时；

2)根据阈值判断法确定光纤陀螺处于动态或静态情况，在动态情况时，直接输出单点数据，在静态情况时，采用惯性滤波方法输出单点数据；

3)从动态输出切换到静态输出后，采用中值逼近法加速完成接近静态稳态值过程。

所述的阈值判断法的步骤如下：

1)实时计算归一化后的光纤陀螺单点输出数据的标准差σ，取6倍σ为阈值，若当前单点输出数据大于阈值视为动态情况，否则为静态情况；

2)一旦发生状态切换，重新开始实时计算归一化后的光纤陀螺单点输出数据的标准差σ，取6倍σ为阈值，若当前单点输出数据大于阈值视为动态情况，否则为静态情况。

所述的中值逼近法的步骤如下：

1)从动态切换到静态输出后，将滤波初始值设为0度/小时，用滤波后的单点输出数据的前10个值的均值作为判据，若该值比0大，则修改滤波当前输出值为7.5度/小时，否则为-7.5度/小时；

2)滤波当前值调整为7.5度/小时后，用滤波后的单点输出数据的前10个值的均值作为判据，若该值比7.5度/小时大，则修改滤波当前输出值为11.25度/小时，否则为3.75度/小时；滤波当前值调整为-7.5度/小时后，用滤波后的单点输出数据的前10个值的均值作为判据，若该值比-7.5度/小时大，则修改滤波当前输出值为-3.75度/小时，否则为-11.25度/小时；

3)滤波当前值调整为11.25度/小时后，用滤波后的单点输出数据的前10个值的均值作为判据，若该值比11.25度/小时大，则修改滤波当前输出值为13.125度/小时，否则为9.375度/小时；滤波当前值调整为3.75度/小时后，用滤波后的单点输出数据的前10个值的均值作为判据，若该值比3.75度/小时大，则修改滤波当前输出值为5.625度/小时，否则为1.875度/小时；滤波当前值调整为-11.25度/小时后，用滤波后的单点输出数据的前10个值的均值作为判据，若该值比11.25度/小时大，则修改滤波当前输出值为-9.375度/小时，否则为-13.125度/小时；滤波当前值调整为-3.75度/小时后，用滤波后的单点输出数据的前10个值的均值作为判据，若该值比-3.75度/小时大，则修改滤波当前输出值为-1.875度/小时，否则为-5.625度/小时。

本发明针对光纤陀螺动静态下的不同要求采用不同的信号处理方法，能够有效区分光纤陀螺处于动态或静态，实现快速切换光纤陀螺动静态下的输出数据；该方法适用于开环或闭环方案的光纤陀螺；完全适合在线使用，在实际的陀螺工作环境中进行；软件方法实现，不增加硬件开销；不影响系统带宽。

附图说明

图1是光纤陀螺动静态输出数据处理的框图；

图2是动态切换到静态后中值逼近法数据处理的框图；

图3是利用matlab仿真的光纤陀螺动静两种状态下的输出图；

图4是利用matlab仿真的动态进入静态后直接惯性滤波的输出图；

图5是利用matlab仿真的动态进入静态后中值逼近法和惯性滤波结合的输出图。

具体实施方式