本發(fā)明涉及一種用于原子自旋慣性測(cè)量的抽運(yùn)-檢測(cè)非正交角標(biāo)定方法，旨在準(zhǔn)確在線標(biāo)定原子自旋慣性測(cè)量裝置抽運(yùn)-檢測(cè)激光非正交角，適用于原子慣性測(cè)量裝置的剩余磁場(chǎng)高精度主動(dòng)補(bǔ)償。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，原子自旋慣性測(cè)量裝置因其在高精度傳感與導(dǎo)航系統(tǒng)中的重要作用而受到廣泛關(guān)注。其在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)檢測(cè)中的高靈敏度和優(yōu)異穩(wěn)定性得到了廣泛認(rèn)可，廣泛應(yīng)用于航空航天、深?？碧降阮I(lǐng)域。

2、抽運(yùn)-檢測(cè)激光非正交角受限于樣機(jī)裝配精度等，難以被調(diào)節(jié)到0，縱向極化對(duì)慣性測(cè)量信號(hào)的影響始終存在，因此抽運(yùn)-檢測(cè)激光非正交角可以看作原子自旋慣性測(cè)量系統(tǒng)的一個(gè)固有屬性，可以采用軟件補(bǔ)償降低影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于原子自旋慣性測(cè)量的抽運(yùn)-檢測(cè)非正交角標(biāo)定方法，用以準(zhǔn)確評(píng)估抽運(yùn)-檢測(cè)激光非正交角。

2、本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

3、一種用于原子自旋慣性測(cè)量的抽運(yùn)-檢測(cè)非正交角標(biāo)定方法，其特征在于，包括以下步驟：

4、步驟1，將原子自旋慣性測(cè)量裝置置于工作狀態(tài)，將z軸磁場(chǎng)偏置調(diào)至補(bǔ)償點(diǎn)處，并記錄此時(shí)的縱向電子自旋極化初始值

5、步驟2，對(duì)y軸方向施加大小為0.075nt的磁場(chǎng)by；

6、步驟3，改變抽運(yùn)激光功率，記錄每次的抽運(yùn)激光功率值iin、對(duì)應(yīng)的慣性輸出信號(hào)穩(wěn)態(tài)值sx以及縱向電子自旋極化值

7、步驟4，采用粒子群算法對(duì)所述步驟3中的參數(shù)進(jìn)行擬合，得到抽運(yùn)-檢測(cè)激光非正交角α的值。

8、所述步驟1中包括：通過(guò)無(wú)磁加熱裝置使原子氣室處于高溫狀態(tài)，并利用抽運(yùn)光使堿金屬氣室內(nèi)的原子極化，達(dá)到工作狀態(tài)，利用磁場(chǎng)線圈將裝置內(nèi)部剩余磁場(chǎng)補(bǔ)償至接近零值，使得桶內(nèi)剩磁對(duì)后續(xù)測(cè)量不產(chǎn)生影響。

9、所述步驟2中包括：采用信號(hào)發(fā)生器對(duì)y軸磁場(chǎng)線圈施加恒定電流，從而產(chǎn)生恒定大小的磁場(chǎng)0.075nt。

10、所述步驟3中包括：調(diào)節(jié)抽運(yùn)激光控制器來(lái)改變電流大小，從而改變抽運(yùn)激光功率，通過(guò)光功率探測(cè)器獲取iin，通過(guò)上位機(jī)軟件獲取sx以及

11、所述步驟4中包括以下表達(dá)式：

12、

13、其中k,b均為待擬合參數(shù)，是中間量，為橫向電子自旋極化值，γe為已知常數(shù)，bz是z軸磁場(chǎng)，be,bn均是待擬合參數(shù)，by＝0.075，是總電子弛豫率，a是待擬合參數(shù)。

14、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于：

15、(1)本發(fā)明提出的一種用于原子自旋慣性測(cè)量的抽運(yùn)-檢測(cè)非正交角標(biāo)定方法，可以在線測(cè)量和標(biāo)定抽運(yùn)-檢測(cè)激光的非正交角，大幅提升了系統(tǒng)的操作便捷性和效率。

16、(2)本發(fā)明采用智能優(yōu)化算法擬合計(jì)算，提高了非正交角標(biāo)定的精度和可靠性，克服了傳統(tǒng)方法中因信號(hào)噪聲或不穩(wěn)定性引起的誤差。

技術(shù)特征：

1.一種用于原子自旋慣性測(cè)量的抽運(yùn)-檢測(cè)非正交角標(biāo)定方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于原子自旋慣性測(cè)量的抽運(yùn)-檢測(cè)非正交角標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟1中包括：通過(guò)無(wú)磁加熱裝置使原子氣室處于高溫狀態(tài)，并利用抽運(yùn)光使堿金屬氣室內(nèi)的原子極化，達(dá)到工作狀態(tài)，利用磁場(chǎng)線圈將裝置內(nèi)部剩余磁場(chǎng)補(bǔ)償至接近零值，使得桶內(nèi)剩磁對(duì)后續(xù)測(cè)量不產(chǎn)生影響。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于原子自旋慣性測(cè)量的抽運(yùn)-檢測(cè)非正交角標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟2中包括：采用信號(hào)發(fā)生器對(duì)y軸磁場(chǎng)線圈施加恒定電流，從而產(chǎn)生恒定大小的磁場(chǎng)0.075nt。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于原子自旋慣性測(cè)量的抽運(yùn)-檢測(cè)非正交角標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟3中包括：調(diào)節(jié)抽運(yùn)激光控制器來(lái)改變電流大小，從而改變抽運(yùn)激光功率，通過(guò)光功率探測(cè)器獲取iin，通過(guò)上位機(jī)軟件獲取sx以及

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于原子自旋慣性測(cè)量的抽運(yùn)-檢測(cè)非正交角標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟4中包括以下表達(dá)式：

技術(shù)總結(jié)
一種用于原子自旋慣性測(cè)量的抽運(yùn)?檢測(cè)非正交角標(biāo)定方法，用以準(zhǔn)確評(píng)估抽運(yùn)?檢測(cè)激光非正交角，其特征在于，包括以下步驟：步驟1，將原子自旋慣性測(cè)量裝置置于工作狀態(tài)，將z軸磁場(chǎng)偏置調(diào)至補(bǔ)償點(diǎn)處，并記錄此時(shí)的縱向電子自旋極化初始值步驟2，對(duì)y軸方向施加大小為0.075nT的磁場(chǎng)B<subgt;y</subgt;；步驟3，改變抽運(yùn)激光功率，記錄每次的抽運(yùn)激光功率值I<subgt;in</subgt;、對(duì)應(yīng)的慣性輸出信號(hào)穩(wěn)態(tài)值S<subgt;x</subgt;以及縱向電子自旋極化值步驟4，采用粒子群算法對(duì)所述步驟3中的參數(shù)進(jìn)行擬合，得到抽運(yùn)?檢測(cè)激光非正交角α的值。

技術(shù)研發(fā)人員：龐昊穎,李佳航,李峰,武志宏,雷旭升
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京航空航天大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8