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公开(公告)号：CN116907467A
公开(公告)日：2023-10-20
申请号：CN202211441553.1
申请日：2022-11-17
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01C19/58
摘要： 一种SERF原子自旋陀螺仪横向磁场闭环控制方法和系统，通过在纵向(z轴)线圈上施加一个频率为KHz量级，幅度为百nT量级的正弦调制磁场，将系统输出信号输入到带有频谱分析功能的锁相放大器。由于横向磁场输入和角速度输入时，系统的动态响应过程不同，因此可以通过对系统输出的瞬态响应信号进行频谱分析，根据所监测频率点的频谱幅度是否达到阈值来实现横向磁场和角速度的解耦测量，再通过控制逻辑算法实现横向磁场的闭环控制。该控制系统及方法创新性地实现了横向磁场和角速度的解耦测量，可以抑制横向磁场漂移带来的误差，有望提高陀螺仪的零偏稳定性。
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公开(公告)号：CN114018290A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111316043.7
申请日：2021-11-08
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01C25/00
摘要： 本发明涉及一种原子自旋惯性测量装置抽运检测激光正交对准方法，特别是一种以原子自旋信号为基准的抽运检测激光正交对准方法。该方法首先通过光阑对抽运激光和检测激光的指向进行粗对准，然后根据横向交流磁场响应和抽运激光经气室后的出光信号微调抽运激光使其与气室精确对准。其次基于抽运出光中携带的原子自旋进动信号调节横向补偿磁场使合磁场方向与抽运激光平行。最后根据快速开关抽运激光时检测激光探测到的旋光角信号微调检测激光与合磁场方向(即抽运激光方向)正交。本发明可实现抽运激光和检测激光的精确正交对准，抑制由激光非对准引起的原子自旋弛豫和抽运激光功率、频率耦合误差，提高原子自旋惯性测量系统的测量精度和长期稳定性。
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公开(公告)号：CN117109550A
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202311027200.1
申请日：2023-08-15
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01C19/58 , G01R33/032 , G01R33/00 , G01N9/24
摘要： 本发明基于磁场相频响应的SERF陀螺仪多参数测量方法，首先测量SERF原子自旋陀螺仪By交流磁场响应的相频特性曲线，通过锁相放大器得到By交流磁场下SERF原子自旋陀螺仪响应相位为零的频率值；在z轴分别施加不同幅值的直流磁场，重复上述过程，然后对不同z轴磁场下的By交流磁场响应零相位频率值进行线性拟合，可以得到电子磁场以及减慢因子的精确值。本方法可以在不引起SERF原子自旋陀螺仪弛豫的前提下，在极短时间内实现对SERF原子自旋陀螺仪电子磁场、核自旋磁场、减慢因子以及碱金属原子密度的精确测量。
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公开(公告)号：CN116608845A
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202211443315.4
申请日：2022-11-17
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01C19/58
摘要： 一种SERF原子自旋陀螺仪纵轴磁场闭环控制方法，在x轴施加一个数倍于电子共振频率的正弦调制磁场，将系统输出信号分成两路，一路输入低通滤波器，用于输出角速度响应信号，另一路接入锁相放大器进行相位解调，相位解调结果反馈至控制器，从而实现对纵轴磁场的闭环控制。该方法既实现了角速度和纵轴磁场的解耦测量，又实现了纵轴磁场的原位测量。通过解调相位来建立和纵轴磁场的映射关系，理论上不受抽运激光功率、检测激光功率、温度等其他参数影响。而且施加的调制频率高于电子共振频率时，可以降低调制磁场导致的电子自旋交换弛豫率，从而保证了施加调制磁场时与无调制状态相同，并且显著提高了陀螺仪标度因数的重复性、非线性度以及零偏稳定性。
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公开(公告)号：CN115683078A
公开(公告)日：2023-02-03
申请号：CN202210999833.8
申请日：2022-08-19
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 基于横向磁场共振的SERF陀螺仪多参数原位测量方法，首先测量SERF原子自旋陀螺仪Bx、By交流磁场响应的幅频特性曲线，然后分别找到x、y两个方向碱金属电子共振峰对应的共振频率和共振幅值，最后通过x、y两个方向碱金属电子共振峰对应的共振频率和共振幅值的比值构造方程，由全局最优化函数算法获取电子磁场、减慢因子以及电子横向弛豫率的精确值。本发明可以在不改变系统状态的前提下，实现对SERF原子自旋陀螺仪电子磁场、核子磁场、电子极化率、核子极化率、减慢因子以及电子横向弛豫率的原位精确测量。
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公开(公告)号：CN115560777A
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202210999800.3
申请日：2022-08-19
申请人： 北京航空航天大学
摘要： 基于内置磁强计SERF陀螺仪磁场非正交角原位标定方法，通过信号发生器作用线圈在x轴和y轴施加一定大小的磁场，同时关闭抽运光，得到电子在磁场作用下的进动信号，最后通过读取电子在磁场中进动信号的进动频率，得到施加的合磁场大小，通过三角函数关系即可得到x轴和y轴磁场的夹角大小。采用同样的方法可以获得x轴和z轴以及y轴和z轴的夹角大小。在不改变SERF陀螺仪装置设备及结构的前提下，实现了SERF陀螺仪完整的三轴磁场非正交角的标定。
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公开(公告)号：CN114018290B
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202111316043.7
申请日：2021-11-08
申请人： 北京航空航天大学
IPC分类号： G01C25/00
摘要： 本发明涉及一种原子自旋惯性测量装置抽运检测激光正交对准方法，特别是一种以原子自旋信号为基准的抽运检测激光正交对准方法。该方法首先通过光阑对抽运激光和检测激光的指向进行粗对准，然后根据横向交流磁场响应和抽运激光经气室后的出光信号微调抽运激光使其与气室精确对准。其次基于抽运出光中携带的原子自旋进动信号调节横向补偿磁场使合磁场方向与抽运激光平行。最后根据快速开关抽运激光时检测激光探测到的旋光角信号微调检测激光与合磁场方向(即抽运激光方向)正交。本发明可实现抽运激光和检测激光的精确正交对准，抑制由激光非对准引起的原子自旋弛豫和抽运激光功率、频率耦合误差，提高原子自旋惯性测量系统的测量精度和长期稳定性。
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