BP神经网络在半球谐振陀螺仪零偏温度补偿中的应用

半球谐振陀螺仪(HRG)的核心部件(半球谐振子)容易受到温度变化的影响,从而导致陀螺仪输出产生漂移,很大程度上限制了半球谐振陀螺仪精度的提升,因此需要对陀螺仪零偏进行补偿.首先结合半球谐振陀螺仪的工作原理对其零偏漂移产生的机理进行分析,利用最小二乘法和反向传播(BP)神经网络建立了半球谐振陀螺仪零偏漂移模型,同时利用建...     

半球谐振陀螺仪随机漂移数学模型研究

半球谐振陀螺仪在实际工作过程中会受到各种随机因素的干扰,存在随机误差,影响其工作精度.该文针对半球谐振陀螺仪输出中的随机漂移,结合使用小波分解、自相关分析和平稳时间序列建模等方法,对半球谐振陀螺仪的测试数据进行处理,建立了其随机漂移的AR模型,并利用残差检验法对模型的有效性进行了检验,为半球谐振陀螺仪的随机误差补偿提供了参考依据.     

惯性技术在机载火控系统中的应用

简要介绍了战斗机火控系统用的各种陀螺仪,分析了光学瞄准具、平视显示武器火控系统对陀螺仪的性能要求以及陀螺仪对瞄准精度的影响;另外,还对武装直升机瞄准和稳定系统、瞄准吊舱用的陀螺仪的精度要求等进行了论述,并对火控系统和惯导系统用的陀螺仪作了比较。     

MEMS陀螺仪抗冲击设计技术

为了提高微电子机械系统(MEMS)陀螺仪的抗冲击能力,设计了一种抗冲击保护结构。通过建立陀螺仪结构双自由度冲击模型,推导出陀螺仪结构和冲击保护结构的冲击响应方程,分别对陀螺仪和冲击保护结构进行详细的位移与加速度响应的理论推导。根据理论推导在Matlab上对位移和加速度响应随影响因素的变化进行仿真分析,并对有无冲击保护结构的陀螺仪抗冲击能力进行对比分析。仿真分析表明增加冲击保护结构后陀螺仪的抗冲击能力至少提高了3倍,验证了设计的冲击保护结构的有效性。实验表明冲击频率越接近陀螺仪的固有频率,冲击响应越大,梁越容易发生断裂失效。     

基于隧道效应的MEMS陀螺仪的研究

提出了一种高精度、低量程隧道陀螺仪的新结构,分析了其结构及工作原理;对陀螺进行了必要的仿真,仿真结果与理论推导相接近,这样就实现了隧道效应传感器的高灵敏度与哥氏力测量角速度原理的结合.采用体硅工艺设计了陀螺仪版图,并对其进行流片加工.加工完成后,采用HP4156C高精度半导体参数测试仪对传感器的隧道电流效应进行了测试,并验证了其测试结果;同时,对结构进行失效分析.     

Z轴硅微机械陀螺仪温度特性研究

硅陀螺仪是近年来发展起来的一种新型角速度传感器,温度变化是其主要误差源之一.分析了温度变化对硅微陀螺仪的谐振频率和品质因数的影响,并选择常温下机械品质因数不同的两个陀螺在-40℃～80℃温度范围内进行测试,得出机械品质因数和谐振频率随温度变化规律.实验结果验证了陀螺仪谐振频率随温度升高而线形下降;温度变化时,封装陀螺仪抽真空度对陀螺机械品质因数产生明显影响.     

Si MEMS陀螺仪的正交耦合补偿技术

为了减小正交耦合误差对硅微电子机械系统(MEMS)陀螺仪性能的影响,提高陀螺仪零偏精度,对MEMS陀螺仪正交耦合补偿技术进行研究.建立MEMS陀螺仪动力学模型,分析正交耦合产生的原因,介绍了各类正交耦合补偿机理.设计了一款可实现静电刚度补偿的MEMS陀螺仪,并利用绝缘体上硅(SOI)工艺进行制备.利用现场可编程门阵列(...     

核磁共振微陀螺的现状与发展

基于核磁共振的微型陀螺仪以其小体积、低功耗、低成本等优势成为了惯性传感器领域新的研究热点。回顾了核磁共振陀螺仪的发展历程,并跟踪了国际上基于核磁共振的微型陀螺仪的最新研究动态。从核磁共振、光抽运和自旋交换碰撞三个方面介绍了核磁共振微陀螺的理论基础和主要涉及的物理效应。针对核磁共振微陀螺的不同结构对其进行分类,并从工作原理和性能参数等方面分别进行了阐述。最后,分析了核磁共振微陀螺的应用领域,对其发展趋势和实际应用所面临的挑战进行了展望,并指出磁抑制和磁屏蔽技术将会成为制约核磁共振微陀螺实际应用的难点。     

单芯片加速度计陀螺仪结构设计与分析

提出了一种单质量块单轴集成加速度计陀螺仪(AG)结构,并利用力学、电磁学等原理对该结构进行了结构的设计与分析;同时运用计算机辅助软件对其进行了建模和仿真;依据所提指标,确定了加速度计陀螺仪各项尺寸.借助原理和仿真分析可以知道,该加速度计陀螺仪(AG)单轴敏感同一方向线加速度和角速度,结构简单、合理,在现有加工水平下实现了可加工性;该结构驱动方向和线速度和角速度检测方向相互交叉耦小,同时简化了后续处理电路.研究结果为加速度计陀螺仪的进一步研究提供了依据.     

光纤技术及其军事应用

概括了光纤技术的基本特点，重点分析了光纤陀螺仪技术和光纤制导技术，并对其在军事上的应用进行综述。     

结构解耦四质量块微陀螺仪的设计与制备

提出了一种新型的结构解耦四质量块陀螺仪的结构设计以及制备方法。采用梳齿电极的设计和推挽法消除了静电驱动力的二倍频分量,并对折叠梁结构进行仿真分析和优化,有效地实现了对驱动和检测模态的结构解耦。针对陀螺仪的结构,设计了可行的工艺方案并进行实际加工,采用SOI和阳极键合工艺,最终制作出四质量块陀螺仪样品。仿真得到驱动和检测模态的谐振频率差为7Hz,表明其结构的高度对称性。谐响应分析下陀螺仪最大位移为1 290nm,驱动框架最大位移差为60.75nm,检测框架最大位移为305.24nm,取得了理想的解耦效果。     

MOAP方案治疗急性淋巴细胞白血病疗效观察

主要介绍了一种微机械系统(MEMS)陀螺仪的速率标定法,根据MEMS陀螺仪的输出数学模型,详细推导了如何得到MEMS陀螺仪的输出数学模型中的零漂、刻度因数和安装误差,并在得到其标定系数后将其封装在C函数中进行验证实验.通过实验数据分析可知,MEMS陀螺仪速率标定法原理简单,易于实现,且精度较高.此标定法所得到的MEMS陀螺仪输出数学模型能较准确地反映其输出,且MEMS陀螺仪的线性度有所改善.     

MEMS陀螺仪的一种实用标定法

主要介绍了一种微机械系统(MEMS)陀螺仪的速率标定法,根据MEMS陀螺仪的输出数学模型,详细推导了如何得到MEMS陀螺仪的输出数学模型中的零漂、刻度因数和安装误差,并在得到其标定系数后将其封装在C函数中进行验证实验.通过实验数据分析可知,MEMS陀螺仪速率标定法原理简单,易于实现,且精度较高.此标定法所得到的MEMS陀螺仪输出数学模型能较准确地反映其输出,且MEMS陀螺仪的线性度有所改善.     

微陀螺仪的真空回流封装工艺研究

利用热传导理论,对微陀螺仪在真空回流炉中的封装过程进行了数值模拟,得到了当焊料熔化时,加热台台面与微陀螺仪的焊料层的温度梯度值约为30℃,然后根据数值计算结果设计,并在自行研制的真空回流封装炉进行了微陀螺仪封装实验。通过对实验结果进行分析,获得了微陀螺仪在真空回流炉中封装的最佳工艺参数,即在微陀螺仪上施加0.7 N的正压力,加热台按照设定曲线加热到350℃,保持恒温时间5 min,使焊料达到最佳熔化状态。研究结果对微陀螺仪真空封装时工艺参数的优化以及提高采用金锡焊料封装的可靠性和耐久性具有指导意义。     

陀螺仪扭杆刚度测量不确定度的分析与评定

扭杆是速率陀螺仪中的核心零件,在速率陀螺仪中起支承、定位和产生弹性扭矩的关键作用,其性能的好坏直接影响到导航和定位精度,影响到速率陀螺仪的整体性能,因此对扭杆性能的高精度检测十分重要。测量不确定度是表示测量结果质量的指标,采用它激动力微摆法测量某速率陀螺的扭杆刚度,并根据实际测量过程以及所使用的测量仪器对测量不确定度进行了分析和评定,评定结果符合国家标准和规范。     

基于改进小波变换的MEMS陀螺信号去噪算法

为提高MEMS陀螺仪测量精度,抑制测量噪声对其造成的影响,该文分析了某型号MEMS陀螺仪误差特性,提出基于递归最小二乘法(RLS)多重小波分解重构的强追踪自反馈模型,建立新的软阈值函数。由于模型处理后的数据带有部分奇异值,该文提出了一种改进的中值滤波算法。对于陀螺仪零偏噪声问题,提出零偏不稳定性抑制算法,并对该算法模型进行了详细的描述。将某项目研究中列车姿态测量系统的实验数据应用到该算法模型中。测试实验分为静态、动态两组,其结果均表明:该算法减小了信号中的噪声,有效地抑制了MEMS陀螺仪随机漂移,提高了姿态解算的精度。肯定了该算法对陀螺仪输出信号噪声去除,以及使用精度提升的可行性和有效性。     

声表面波陀螺仪研究进展

高精度的惯性导航系统是水下航行器顺利完成水下作业的关键之一,陀螺仪作为一种重要的惯性敏感元件,是构成惯性导航系统的基础核心器件。基于声表面波陀螺效应的新型陀螺仪具有优良的抗振能力、良好的可靠性与稳定性等特点而引起人们的浓厚兴趣,在大冲击等恶劣环境具有良好的应用前景。本文对声表面波陀螺仪的研究进展进行回顾,特别介绍了一种设置金属点阵的陀螺效应增强模式SAW陀螺仪。该结构由在同一压电晶体上反向设置的两个SAW传感器件构成,在其叉指换能器中间分布有金属点阵。结合层状介质中声波传输特性的研究方法对压电晶体及金属点阵参数对传感器响应特性的影响进行建模分析,设计并实验研制了工作频率为30MHz、80MHz及95MHz的SAW陀螺仪。实验结果表明,该结构陀螺仪实现了良好的温度补偿特性,并通过在SAW传播路径上合理设置的金属点阵,大幅提升了传感器的检测灵敏度。      

基于角速度估计的MEMS陀螺随机误差动态滤波方法

针对MEMS陀螺仪受随机误差影响较大需要进行滤波处理,采用时间序列分析法建立的随机误差模型无法直接用于动态条件下滤波的问题,提出了一种基于角速度估计的随机误差动态滤波方法.首先,采用时间序列分析法对MEMS陀螺仪随机误差进行分析与模型构建;然后,将角速度估计假设模型建模为三维线性模型,并与陀螺仪随机误差模型结合构建动态滤波模型;最后,采用强跟踪卡尔曼滤波方法直接估计出角速度值以实现对随机误差滤波,并进行试验验证.结果表明:无论是静态还是动态条件下,该滤波方法估计的角速度值精度均较高,可以有效降低MEMS陀螺仪的随机误差,提升MEMS陀螺仪精度.     

陀螺仪对激光导引头跟踪精度影响研究及改进

根据陀螺激光导引头有源欺骗式干扰试验效果,分析了陀螺仪系统振动对导引头跟踪精度的影响,并对产生机械振动的原因进行了深入研究。提出了陀螺仪系统减振控制设计方案,通过试验验证了该方案的有效性,从而提高了导引头的跟踪精度。     

惯性MEMS倾角测量误差补偿设计

利用ADI公司的MEMS陀螺仪ADXRS612和ADuC7026微控制器,对飞行器在垂直起降阶段进行姿态倾角测量。由于该陀螺仪随着时间的积累,会产生较大漂移,采用ADI公司的MEMS加速度计ADIS16210对倾角进行测量,并采用最小二乘拟合推算了陀螺仪漂移误差模型,以补偿陀螺仪漂移误差,提高了飞行器垂直起降时的姿态控制精度。