[发明专利]一种消除光纤陀螺热应力的补偿方法

权利要求书

1.一种消除光纤陀螺热应力的补偿方法，其特征在于：包括下述步骤：

步骤一：获取工艺数据

针对同一批次光纤环，获取其固化胶的弹性模量Em、固化胶的热膨胀系数α_g、光纤的热膨胀系数α_f和固化温度T_c，

步骤二：采集样本数据

实时采集陀螺内部当前温度值x_i和当前陀螺输出值y_i，设定时间步长T_step，根据公式(1)计算时变温度梯度值dx_i，

${\mathrm{dx}}_i=x_i-x_{i-T_{step}}---\left(1\right)$

步骤三：建立误差模型计算零偏偏差值

首先根据公式(2)计算工艺补偿参数a；

a＝(α_g-α_f)*E_m(2)

其中a为需要求解的工艺补偿参数，α_g表示固化胶的热膨胀系数，α_f表示光纤的热膨胀系数，E_m表示固化胶的弹性模量，上述三个参数的来源为步骤一，

然后根据计算得到的a计算误差△y_i，

步骤四：进行热应力补偿

按照公式(5)计算补偿后陀螺实时输出值ybc_i：

ybc_i＝y_i-Δy_i*Ts (5)

其中的y_i是步骤二中得到的参数，△y_i是步骤三中得到的参数，Ts为以秒为单位的采样周期值；

所述的步骤三中计算误差△y_i根据热源在陀螺仪内外的不同采用不同公式计算；

当热源在陀螺仪外时；

误差△y_i用公式(3)计算：

Δy_i＝a*dx_i/(x_i-T_c)ⁿ¹+a*(x_i-T_c)) (3)

a为公式(2)计算的结果，T_c为光纤的固化温度，其数值在步骤一中得到，x_i和dx_i均为步骤二中的参数，

其中，n1为模型阶数；

当热源在陀螺仪内时；

误差△y_i用公式(4)计算：

Δy_i＝a*dx_i*(x_i+T_c)ⁿ²+a*(x_i+T_c))； (4)

a为公式(2)计算的结果，T_c为光纤的固化温度，其数值在步骤一中得到，x_i和dx_i均为步骤二中的参数，其中，n2为模型阶数。

2.如权利要求1所述的一种消除光纤陀螺热应力的补偿方法，其特征在于：所述的步骤三中的模型阶数0＜n1≤1。

3.如权利要求2所述的一种消除光纤陀螺热应力的补偿方法，其特征在于：所述步骤三中的n1＝0.5。

4.如权利要求2所述的一种消除光纤陀螺热应力的补偿方法，其特征在于：所述的时间步长T_step的设定按照如下规则进行：在时变温度梯度较小的环境应用场合，设定T_step>60s；在时变温度梯度较大的环境应用场合，设定T_step<60s。