陈永冰，查 峰，刘 勇

（海军工程大学 导航工程系，武汉 430033）

光纤陀螺随机误差的重叠分段Allan分析方法

陈永冰，查 峰，刘 勇

（海军工程大学 导航工程系，武汉 430033）

针对光纤陀螺随机误差的特点，研究一种有效估计其各种噪声成分系数的Allan方差分析方法。首先，探讨了光纤陀螺随机误差分析中，Allan方差拟合系数为负的原因及利用经典方差方法分析的前提。而后，分析了连续分段的Allan方差分析方法。该方法针对每种噪声的不同相关时间对Allan方差曲线进行连续分段拟合，但方法人为分离了相关时间相近的噪声成分，因此将导致较大拟合误差。为此，提出基于重叠分段的Allan方差分析方法，方法根据Allan方差双对数曲线及噪声特点对相关时间进行混合重叠分段，将相关时间相近的不同噪声化为同一区段，同时为减小相邻区段噪声的方差贡献带来的拟合误差，拟合时将相邻的幂次项纳入拟合模型，提高了拟合精度。光纤陀螺实测数据的分析结果表明，该方法的拟合误差比连续分段Allan方差分析方法减小2/3。

Allan方差；光纤陀螺；随机误差；分段拟合

Allan方差是由美国国家标准局的David Allan为时钟系统中的特征噪声和稳定性分析而提出的时域分析方法，其主要特点是能非常容易地对各种类型的误差源和整个噪声统计特性进行辨识[1-2]。一般认为，光学陀螺随机误差主要包括量化噪声、角度随机游走、零偏不稳定性、角速率随机游走、速率斜坡和正弦分量[3-4]。对于这些随机误差，常规的分析方法（如计算样本均值和方差）并不能揭示出潜在的误差源。……