[发明专利]一种基于光纤陀螺的连续旋转式寻北方法

权利要求书

1.一种基于光纤陀螺的连续旋转式寻北方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)确定转台的转动速率ω(°/s)及寻北时间T₀，则光纤陀螺输出信号中有效信号的频率为 通过汉明(Hamming)窗设计N阶FIR低通数字滤波器，滤波器的截止频率是得到N+1个滤波因子{b₁,b₂,…,b_N,b_N+1}；

(2)调整转台，使转台转轴垂直于水平面，将作为敏感元件的光纤陀螺固定在转台中心，使光纤陀螺输入轴垂直于转台转动轴，并对准转台上的待测定的初始位置，初始位置和真北方向的夹角即为所求的寻北方位角；

(3)当转台以转速ω匀速转动时，分别采集光纤陀螺输出数据{y_i}及其对应的转台角度值{θ_i}；

(4)将步骤(3)采集到的光纤陀螺输出数据{y_i}与数字滤波器滤波因子{b₁,b₂,…,b_N,b_N+1}进行卷积运算得到滤波后的光纤陀螺输出数据

(5)当滤波后的光纤陀螺输出数据达到M个时，将和其对应的{θ_i}代入递推最小二乘算法的初值计算公式得到初始估计参数矩阵P和X；

(6)后续采集到的每个光纤陀螺输出数据y_i依次进行滤波操作，将每个滤波后的输出数据和其对应的转台角度θ_i代入递推最小二乘算法的递推公式解算得到寻北方位角；

(7)重复步骤(6)的操作，直至寻北时间达到步骤(1)设定的寻北时间T₀，寻北结束，得到寻北方位角。

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤陀螺的连续旋转式寻北方法，其特征在于，所述步骤(4)具体为：对光纤陀螺输出数据{y_i}进行实时滤波得到滤波后数据

。

3.根据权利要求1所述的一种基于光纤陀螺的连续旋转式寻北方法，其特征在于，所述步骤(5)具体为：

式中T为光纤陀螺输出的采样周期；

P＝(h0^T*h0)^-1

X＝P*h0^T*Z0 。

4.根据权利要求1所述的一种基于光纤陀螺的连续旋转式寻北方法，其特征在于，所述步骤(6)中，最小二乘算法的递推公式如下：

H＝[cosθ_i -sinθ_i 1]

C＝H*P*H^T

其中α_i为递推得到的寻北方位角。