[发明专利]一种提高激光陀螺仪刻度因数长期稳定性的方法

说明书

一种提高激光陀螺仪刻度因数长期稳定性的方法，将涵盖激光陀螺仪全部工作范围温度进行分段，建立分段后的矩阵模型，采用全温下标定流程和补偿流程，确定参数阵数值，并在后续的使用中，对模型进行自动分段补偿，以补偿由于腔长控制执行机构带来的性能退化造成的模型性能退化问题，分段后的模型以及分段补偿的方式，使模型能够更好的适应全温环境下工作，而不必区分不同使用环境下陀螺仪的标定工艺问题，统一了工艺方法，同时分段补偿和建模的方式较采用单条曲线拟合的方法，精度更高，且避免了由于某个温度段补偿带来的其他温度误差变大的问题。

技术领域

本发明涉及一种提高激光陀螺仪刻度因数长期稳定性的方法，属于激光陀螺控制技术领域。

背景技术

由于温度的变化或者是外界应力的改变都有可能造成激光陀螺微晶玻璃的微小形变，从而造成激光陀螺腔长的变化，并且最终导致了激光陀螺直流光强的改变。因此必须采取有效手段控制程长，而激光陀螺光腔长控制系统的作用就是控制激光陀螺的腔长，使腔长动态地保持不变，从而使光强保持在最大值。激光陀螺腔长控制系统就是实现上述功能的系统。

由于腔长电路的跟踪。使陀螺的模式在不同温度下，抓卡控制电压会变化，而惯组上电时，并不知道此次上电时的陀螺模式和其他上电时的陀螺模式是否为同一个模式，尤其在不同温度下上电时，而不同模式的刻度因数是不同的，根据陀螺脉冲的输出公式，刻度因数的变化将直接导致激光陀螺输出精度的降低，因此必须通过一种方式保证激光陀螺在不同温度下的模式是同一个模式。

现有的方法都是采用在温箱中进行温度和腔长控制电压的测试，建立一条拟合曲线，或者将所有的温度值和对应的电压值存入存储器中。第一种方法由于拟合的全温数据，会导致整个曲线在部分温度下拟合精度不足，经常会发生在实际使用中，计算出的电压值离真实模式的电压值较远，陀螺腔长“滑”到另一个模式上，无法保证全温范围的曲线精度，第二种方法，由于数据量巨大，需要大容量的存储器，尤其是在特种行业中，存储器价格昂贵，不利于成本的降低。同时，不同温度下陀螺生产时的标定参数不同，带来生产环节的差异化，也提高了生产成本。

在激光陀螺长期工作，抓卡粘接、压电陶瓷性能、顶丝性能等会带来腔长控制执行机构性能的变化，一般来讲，这种变化时非常缓慢的，但是考虑到激光陀螺全寿命周期刻度因数的稳定性，必须对这种变化进行跟踪，才能保证模型在全温下以及陀螺全生命周期中的高精度要求，以往的做法是将曲线的零次项进行补偿，但是带来的问题是，陀螺的温度范围很广，零次项的补偿会带来整个模型的变化，而抓卡性能的退化不一定是线性的，这会导致在某个温度补偿后的模型无法适应其他温度，造成模型错误。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种提高激光陀螺仪刻度因数长期稳定性的方法，将涵盖激光陀螺仪全部工作范围温度进行分段，建立分段后的矩阵模型，采用全温下标定流程和补偿流程，确定参数阵数值，并在后续的使用中，对模型进行自动分段补偿，以补偿由于腔长控制执行机构带来的性能退化造成的模型性能退化问题，分段后的模型以及分段补偿的方式，使模型能够更好的适应全温环境下工作，而不必区分不同使用环境下陀螺仪的标定工艺问题，统一了工艺方法，同时分段补偿和建模的方式较采用单条曲线拟合的方法，精度更高，且避免了由于某个温度段补偿带来的其他温度误差变大的问题。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种提高激光陀螺仪刻度因数长期稳定性的方法，包括如下步骤：

将激光陀螺仪的工作范围温度进行分段；根据分段结果建立初步标定模型，初步标定模型中的补偿阵的初值为零；

测量激光陀螺仪在设定温度区间内的腔长控制电压，设定温度区间涵盖工作范围温度；

对工作范围温度中的每一段的某个温度点，利用该温度点、初步标定模型的腔长控制电压计算结果、该温度点测量的腔长控制电压，修正初步标定模型中的补偿阵的值，进一步获得修正后的标定模型；