金 毅，吴训忠，谢 聂

（空军工程大学 航空航天工程学院，陕西 西安710038）

引言

光纤陀螺（FOG）是光纤传感领域主要成就之一，它具有动态范围广、寿命长、启动快、抗冲击等优点，在航空、航天和航海领域得到广泛应用。由于FOG的元件特性等原因，在FOG的输出信号中存在较大的随机漂移［1］，因此建立FOG随机漂移误差模型以便在滤波中加以补偿就显得非常重要，已有的FOG随机漂移误差建模方法可分为3种：1）基于统计量的随机漂移误差建模，用该方法建模后物理意义明确，但存在缺陷：由实验数据精确地确定自相关函数等统计量需花费很长时间［2］；2） 建 立 时 间 序 列 模 型 （ARMA 模 型 ）。IEEE规定的陀螺标准［3］指出：用ARMA建立的模型，会存在模型敏感性的问题，需要大量数据对其进行训练。文献［4］指出：ARMA模型并不适合奇功率过程和高阶过程，而FOG随机漂移中存在以上2种过程，只是因为其影响较小，在用ARMA模型建模时忽略了其存在；3）用微分方程建立随机漂移误差模型。此类建模是把陀螺中的随机漂移误差分为白噪声和有色噪声的组合［5］，它具有以下优势：1）它把白噪声过程从随机漂移中分离出来，便于滤波时处理；2）用微分方程表示的随机漂移有色噪声项，可直接并入惯导误差方程，便于计算。

采用基于随机漂移误差辨识的微分方程建模方法。首先用Allan方差辨识FOG静态输出数据，确定其中有色噪声和白噪声参数，然后为每一种有色噪声提供微分方程描述。在建模时使用白噪声驱动的线性微分方程来模拟各个有色噪声，组合白噪声、量化噪声和各个有色噪声，得到最终模型。……