李 明，张 黎



TheoH方差在光学陀螺随机误差分析中的应用

李 明，张 黎

( 东北林业大学 机电工程学院，哈尔滨 150040 )

针对用Allan方差方法进行随机误差分析时平均时间只能达到数据长度的一半，以致长相关时间下估计值的置信度较低的问题，本文提出运用高置信度的混合理论方差(TheoH方差)对光学陀螺进行分析。该方法结合光学陀螺的信号特征，通过改变混合点位置对偏差补偿函数进行改进，提高了估计准确度。运用多种方差估计算法对仿真信号以及光学陀螺实测数据进行分析。实验结果表明，TheoH方差辨识结果和实际的幂律谱噪声特性一致，且具有比Allan方差更高的估计精度。

光纤元件；光学陀螺；随机误差；TheoH方差；Allan方差

0 引 言

光学陀螺的性能指标主要包括：零偏与零偏稳定性、角随机游走系数、标度因数、动态测量范围、带宽、启动时间、预热时间等。其中零偏不稳定性、角度随机游走系数和标度因数是评价光学陀螺性能的关键性指标，它直接决定了光学陀螺的应用领域和精度等级，代表了陀螺研制生产单位的技术水平。Allan方差是一种从时域数据中分析振荡器频率稳定性的方法，能够对光学陀螺输出角速率中存在的各个噪声项(包含零偏不稳定性和角度随机游走)和整个噪声系统进行细致的表征和辨识[1]。

然而运用Allan方差进行噪声信号处理时，其平均时间只能达到数据总时间长度的一半，在长相关时间下，由于估计实际自由度的降低，导致估计值的置信度较差。……