基于OAM模式的光纤陀螺环圈性能检测方法及系统与流程

本发明涉及惯性导航领域，尤其涉及一种基于oam模式的光纤陀螺环圈性能检测方法及系统。

背景技术：

1、光纤陀螺是一种利用光纤进行测量的陀螺仪器。它利用的是狭缝干涉仪的原理，通过将光束分为两路，使其在光纤中传播形成干涉，从而测量出光纤在空间中的旋转角速度，达到测量空间角速度的目的。光纤陀螺具有测量精度高、抗干扰性强等优点，被广泛应用于惯性导航、航天、航空、地震勘测等领域。

2、但是，在当前使用光纤陀螺时，往往只有单一模式的光源进行光纤陀螺角速率检测，无法实现对光纤陀螺中光线环圈的性能进行多角度分析，因此，在本申请中，并利用oam模式复用解复用器实现光纤陀螺光源信号光以及光学仪器检测光在环芯光纤环圈中的复用及解复用，可增加光纤环圈中的传感信道，实现光纤环圈多参数指标的在线监测，可实现陀螺输出的在线补偿，消除光纤环圈参数变化对陀螺精度的影响。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于oam模式的光纤陀螺环圈性能检测方法及系统，解决了对光纤陀螺中光纤环圈进行性能分析时准确率较低的技术问题。

2、本发明提供了一种基于oam模式的光纤陀螺环圈性能检测方法，包括：接收多个光源发射的多个光信号，并通过oam模式转换器对多个所述光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号；基于多个所述不同模式的待分析光信号，对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道；基于多个所述传输信道，分别将每一所述不同模式的待分析光信号传输至目标光纤陀螺的光纤环圈中进行信号传输，并输出多个目标光信号；对多个所述目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一所述目标光信号对应的解复用信号信息；基于每一所述目标光信号对应的解复用信号信息，通过多个所述目标光信号对所述光纤陀螺进行环圈性能分析，确定性能分析结果。

3、在本发明中，所述接收多个光源发射的多个光信号，并通过oam模式转换器对多个所述光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号步骤，包括：接收多个光源发射的多个光信号；对多个所述光信号进行模式分析，确定每一所述光信号对应的模式信息；基于每一所述光信号对应的模式信息，通过oam模式转换器对多个所述光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号。

4、在本发明中，所述基于每一所述光信号对应的模式信息，通过oam模式转换器对多个所述光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号步骤，包括：对每一所述光信号对应的模式信息进行陀螺角速率检测模式分析，确定目标陀螺角速率检测模式以及多个所述光信号中的角速率检测光信号；基于多个所述光信号中的角速率检测光信号，根据预设的检测类型对多个所述光信号进行分类处理，得到第一光信号集合以及第二光信号集合；基于所述目标陀螺角速率检测模式，通过所述oam模式转换器对所述第一光信号集合中的光信号进行模式转换，得到目标陀螺角速率检测模式的第一候选光信号；通过所述oam模式转换器对所述第二光信号集合中的光信号进行模式转换处理，得到多个第二候选光信号；将多个所述第二候选光信号以及所述目标陀螺角速率检测模式的第一候选光信号作为多个所述不同模式的待分析光信号。

5、在本发明中，所述通过所述oam模式转换器对所述第二光信号集合中的光信号进行模式转换处理，得到多个第二候选光信号步骤，包括：对预置的第一相位掩模板进行位置分析，确定第一目标位置信息；基于所述第一目标位置信息，通过所述oam模式转换器将所述第二光信号集合中的光信号传输至所述相位掩模板进行模式转换处理，得到多个第二候选光信号。

6、在本发明中，所述基于多个所述不同模式的待分析光信号，对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道步骤，包括：对多个所述不同模式的待分析光信号进行信号数量分析，确定目标信号数量；基于所述目标信号数量对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道。

7、在本发明中，所述对多个所述目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一所述目标光信号对应的解复用信号信息步骤，包括：对预置的第二相位掩模板进行位置分析，确定第二目标位置信息；基于所述第二目标位置信息，通过所述oam模式转换器对多个所述目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一所述目标光信号对应的解复用信号信息。

8、在本发明中，所述基于每一所述目标光信号对应的解复用信号信息，通过多个所述目标光信号对所述光纤陀螺进行环圈性能分析，确定性能分析结果步骤，包括：对每一所述目标光信号对应的解复用信号信息进行信息分类，确定多个信息类型；基于多个所述信息类型以及多个所述目标光信号对所述光纤陀螺进行环圈性能分析，确定性能分析结果，其中，所述性能分析结果包括：温度分析结果、应力分析结果、有效长度分析结果、传输谱型分析结果。

9、本发明还提供了一种基于oam模式的光纤陀螺环圈性能检测系统，包括：

10、接收模块，用于接收多个光源发射的多个光信号，并通过oam模式转换器对多个所述光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号；

11、构建模块，用于基于多个所述不同模式的待分析光信号，对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道；

12、传输模块，用于基于多个所述传输信道，分别将每一所述不同模式的待分析光信号传输至目标光纤陀螺的光纤环圈中进行信号传输，并输出多个目标光信号；

13、处理模块，用于对多个所述目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一所述目标光信号对应的解复用信号信息；

14、分析模块，用于基于每一所述目标光信号对应的解复用信号信息，通过多个所述目标光信号对所述光纤陀螺进行环圈性能分析，确定性能分析结果。

15、本发明中，通过执行上述步骤，接收多个光源发射的多个光信号，并通过oam模式转换器对多个光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号；对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道；基于多个传输信道，分别将每一不同模式的待分析光信号传输至目标光纤陀螺的光纤环圈中进行信号传输，并输出多个目标光信号；对多个目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一目标光信号对应的解复用信号信息；通过多个目标光信号对光纤陀螺进行环圈性能分析，确定性能分析结果，在本发明实施例中，利用支持oam模式传输的环芯光纤绕制环圈，并利用oam模式复用解复用器实现光纤陀螺光源信号光以及光学仪器检测光在环芯光纤环圈中的复用及解复用，可增加光纤环圈中的传感信道，实现光纤环圈多参数指标的在线监测，最终可以实现陀螺输出的在线补偿，消除光纤环圈参数变化对陀螺精度的影响。

技术特征：

1.一种基于oam模式的光纤陀螺环圈性能检测方法，其特征在于，方法包括：

2.根据权利要求1所述的基于oam模式的光纤陀螺环圈性能检测方法，其特征在于，所述接收多个光源发射的多个光信号，并通过oam模式转换器对多个所述光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号步骤，包括：

3.根据权利要求2所述的基于oam模式的光纤陀螺环圈性能检测方法，其特征在于，所述基于每一所述光信号对应的模式信息，通过oam模式转换器对多个所述光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号步骤，包括：

4.根据权利要求3所述的基于oam模式的光纤陀螺环圈性能检测方法，其特征在于，所述通过所述oam模式转换器对所述第二光信号集合中的光信号进行模式转换处理，得到多个第二候选光信号步骤，包括：

5.根据权利要求1所述的基于oam模式的光纤陀螺环圈性能检测方法，其特征在于，所述基于多个所述不同模式的待分析光信号，对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道步骤，包括：

6.根据权利要求1所述的基于oam模式的光纤陀螺环圈性能检测方法，其特征在于，所述对多个所述目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一所述目标光信号对应的解复用信号信息步骤，包括：

7.根据权利要求1所述的基于oam模式的光纤陀螺环圈性能检测方法，其特征在于，所述基于每一所述目标光信号对应的解复用信号信息，通过多个所述目标光信号对所述光纤陀螺进行环圈性能分析，确定性能分析结果步骤，包括：

8.一种基于oam模式的光纤陀螺环圈性能检测系统，用以执行如权利要求1至7任一项所述的基于oam模式的光纤陀螺环圈性能检测方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及惯性导航领域，公开了一种基于OAM模式的光纤陀螺环圈性能检测方法及系统，用于提高对光纤陀螺中光纤环圈进行性能分析时的准确率。该方法包括：接收多个光源发射的多个光信号，并通过OAM模式转换器对多个光信号进行模式转换，得到多个不同模式的待分析光信号；对目标光纤陀螺的光纤环圈进行传输信道构建，得到多个传输信道；基于多个传输信道，分别将每一不同模式的待分析光信号传输至目标光纤陀螺的光纤环圈中进行信号传输，并输出多个目标光信号；对多个目标光信号进行信号模式解复用处理，得到每一目标光信号对应的解复用信号信息；通过多个目标光信号对光纤陀螺进行环圈性能分析，确定性能分析结果。

技术研发人员：赵坤,于杰,陈馨,郑志胜
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇七研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11