一种激光陀螺的热平衡控制方法及装置
摘要文本
本发明公开了一种激光陀螺的热平衡控制方法及装置，属于惯性导航领域技术领域。本发明通过多个温度传感器和多个加热器和制冷器，对激光陀螺进行主动热平衡控制，从而降低了谐振腔内的温度梯度，提高了激光陀螺的输出精度。根据多个温度传感器测量的温度数据预测激光陀螺的腔内温度，根据腔内温度控制加热器和制冷器的功率，从而达到主动控制激光陀螺达到热平衡时间的目的。通过上述方法加快激光陀螺达到热平衡，使激光陀螺的零偏稳定，不需要进行软件补偿，提高了激光陀螺的使用方便性。
申请人信息
- 申请人:江西驰宇光电科技发展有限公司
- 申请人地址:330000 江西省南昌市高新技术产业开发区天祥大道699号中节能江西低碳园7-8号楼
- 发明人: 江西驰宇光电科技发展有限公司
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种激光陀螺的热平衡控制方法及装置 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN202311788163.6 |
| 申请日 | 2023/12/25 |
| 公告号 | CN117470209B |
| 公开日 | 2024/3/19 |
| IPC主分类号 | G01C19/66 |
| 权利人 | 江西驰宇光电科技发展有限公司 |
| 发明人 | 饶谷音; 周全; 黄云; 黄宗升; 许光明; 战德军; 孙志刚 |
| 地址 | 江西省南昌市高新技术产业开发区天祥大道699号中节能江西低碳园7-8号楼 |
专利主权项内容
1.一种激光陀螺的热平衡控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：激光陀螺具有激光激发组件和光路组件，激光激发组件具有阴极和两组阳极，在激光陀螺的应力孔安装温度传感器，光路组件具有谐振腔，将所述谐振腔划分为多个网格单元；步骤2：引燃变压器向阴极提供测试电压，测试电压在阴极与两个阳极之间分别生成第一激光和第二激光，激光陀螺进入热失衡状态；步骤3：若激光陀螺的最大温差小于等于基准平衡阈值，激光陀螺进入热平衡状态，温度传感器采集第一温度数据，根据第一温度数据生成平衡温度矩阵；步骤4：所述阳极将谐振腔的网格单元分割为激发区和折射区，在激发区设置制冷器，在折射区设置加热器；步骤5：引燃变压器向阴极提供激励电压，激励电压在阴极与两组阳极之间分别生成第一激光和第二激光，激光陀螺进入热失衡状态；步骤6：在每一采样周期，温度传感器采集第二温度数据，根据平衡温度矩阵和第二温度数据确定加热器的第一工作参数，再根据第一工作参数和平衡温度矩阵确定制冷器的第二工作参数；步骤7：基于第一工作参数、第二工作参数和激励电压生成弛豫温差，根据弛豫温差生成修正平衡阈值，重新采集多个第二温度数据，若激光陀螺的最大温差小于等于修正平衡阈值，则进入步骤8，否则返回至步骤5；步骤8：激光陀螺进入热平衡状态，关闭加热器和制冷器，其中，在步骤3中，平衡温度矩阵，T为第i行第j列网格单元的热平衡温度，I和J分别表示网格单元的总行数和总列数，ij在步骤4中，所述加热器由多组加热片组成，在至少一个网格单元内安装加热片，所述制冷器由多组制冷片组成，在至少一个网格单元内安装制冷片，在步骤6中，所述第一工作参数由每一加热片的加热功率组成，所述第一工作参数P={P, P, …, P}，m为加热片的个数，第m个加热片的加热功率P=ΔT×ΔT/(Te)×K×P，ΔT和ΔT分别为基于第二温度数据和平衡温度矩阵确定的第一温差和第二温差，T为第m个加热片所在网格单元的热平衡温度，e为第m个加热片所在网格单元的第二温度数据，K为加热器的增益系数，P为加热器的额定功率，12mm12mm1012mm10所述第二工作参数由每一制冷片的制冷功率组成，所述第二工作参数Q={Q, Q, …, Q}，n为制冷片的个数，第n个制冷片的制冷功率，ΔT为基于第二温度数据和平衡温度矩阵确定的第三温差，f为第n个制冷片所在网格单元的第二温度数据，K为制冷器的增益系数，Q为制冷器的额定功率，P为第s个加热片的加热功率，12n3n20s在步骤7中，弛豫温差，Q为第z个制冷片的制冷功率，U为激励电压，I为激励电流，Δt为采样周期，C为激光陀螺的比热容，M为激光陀螺的质量。z