BP-AdaBoost模型在光纖陀螺零偏溫度補(bǔ)償中的應(yīng)用

劉元元 楊功流 李思宜

(北京航空航天大學(xué) 儀器科學(xué)與光電工程學(xué)院，北京 100191)

光纖陀螺具有可靠性高、壽命長(zhǎng)、啟動(dòng)時(shí)間短、動(dòng)態(tài)范圍大等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為新一代慣性制導(dǎo)、測(cè)量系統(tǒng)中的主要器件.構(gòu)成光纖陀螺的核心部件對(duì)溫度較為敏感，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí)，在陀螺的輸出信號(hào)中將產(chǎn)生非互易性相位誤差，導(dǎo)致光纖陀螺零位漂移不穩(wěn)定，嚴(yán)重制約著光纖陀螺的精度，因此有必要采取溫度控制或溫度補(bǔ)償措施來(lái)消除這種誤差［1］.研究表明，溫度變化引起的誤差難以用明確的函數(shù)關(guān)系表示，采用非線性模型對(duì)光纖陀螺的零偏進(jìn)行建模，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)漂移的預(yù)測(cè)，受到了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注.

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理非線性問(wèn)題具有很強(qiáng)的優(yōu)越性，尤其是前向網(wǎng)絡(luò)［2－3］在函數(shù)逼近、系統(tǒng)辨識(shí)和優(yōu)化等方面應(yīng)用很廣.考慮影響光纖陀螺溫度漂移的各種因素，文獻(xiàn)［4－7］建立了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)其進(jìn)行辨識(shí).如何最優(yōu)地構(gòu)造和訓(xùn)練一個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，保證網(wǎng)絡(luò)的泛化能力，更多地取決于使用者的經(jīng)驗(yàn)和不斷地試湊.

鑒于文獻(xiàn)［8－10］，運(yùn)用 AdaBoost(Adaptive Boosting)算法提升單個(gè)BP(Back Propagation)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)能力，克服實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃蛿?shù)據(jù)的不確定性影響.本文提出了基于AdaBoost算法與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成的預(yù)測(cè)模型，在大量的光纖陀螺輸出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了零偏的建模與補(bǔ)償，驗(yàn)證了該模型的有效性.

1 溫度漂移的誤差補(bǔ)償方法

1.1 光纖陀螺溫度誤差機(jī)理分析

溫度對(duì)光纖陀螺的影響包括噪聲和漂……