机抖陀螺锁区补偿的角度随机游走改善分析

二频机抖陀螺每个抖动周期要两次经过锁区，每次过锁区时的随机误差会使激光陀螺产生随机游走。在工程上实现了二频机抖陀螺的锁区补偿，并采用Allan方差方法分析了锁区补偿前后输出数据的角度随机游走，实验结果表明，锁区补偿后随机游走具有大幅度的改善。首次报道了机抖激光陀螺中锁区补偿对角度随机游走的改善。     

压电陶瓷驱动机抖激光陀螺抖动特性仿真分析

二频机抖激光陀螺由于静态锁区和动态锁区的客观存在,要求光学谐振腔体不仅要绕敏感轴作正弦抖动,还要按一定的随机规律改变抖动幅度.二频机抖激光陀螺捷联惯导系统机械结构较复杂,很难通过解析法求解其振动特性,采用有限元法对二频机抖激光陀螺抖动特性的仿真方法进行研究.对激光陀螺的关键点进行激光测振实验,对激光陀螺的输出信号进行了高频采样;并对所得采样数据进行功率谱分析,证明了仿真方法的正确性.采用该方法对激光陀螺工作状态进行动力学仿真,可获得工作状态下任意位置的动力学参数,对分析激光陀螺及捷联系统因抖动而产生的误差有重要意义.     

工作电流对二频机抖激光陀螺角随机游走影响的研究

理论上分析了二频机抖激光陀螺中由量子噪声和抖动噪声产生的角随机游走的影响因素;讨论了工作电流对量子噪声、比例因子的影响;根据陀螺参数定量的估计了抖动噪声产生的角随机游走的数量级。实验结果表明：电流在全测量范围内对陀螺比例因子的影响约为5ppm;对于本单位自行生产的二频机抖激光陀螺来说,由抖动噪声产生的角随机游走是总角随机游走的主要贡献者,比量子噪声产生的角随机游走大约高一个数量级。     

激光陀螺的角度随机游走

研究了四频激光陀螺角度随机游走的组成,它避免了机械抖动陀螺通过锁区所产生的随机游走效应带来的问题。通过改变放电电流,测量各种激光光强下的陀螺脉冲的时序输出,计算出不同光强值所对应的随机游走系数,根据量子噪声的特点,分离得到随机游走的量子噪声和非量子噪声成分。实验结果表明,在目前四频激光陀螺已达到的水平和使用条件下,非量子噪声成分占主要地位。若能通过设计去除或削弱非量子噪声成分的组成因素,将使随机游走减小,陀螺的性能将得到提高。     

二频机抖激光陀螺温度漂移补偿的初步研究

从实验上研究了二频机抖陀螺的零偏和温度的关系。通过重复性温度实验,利用最小二乘法得到了拟合曲线表达式。结果表明,二频机抖陀螺的零偏和温度具有较好的线性关系和重复性,可以通过温度补偿来提高陀螺的精度。     

机抖激光陀螺短期闭锁误差积累特性分析

根据闭锁方程和抖动动力学特性建立了机抖激光陀螺的仿真模型,结合激光陀螺过锁区的闭锁误差理论模型,采取仿真和实验方法研究了闭锁误差对抖幅的跟踪特性和趋稳特性,针对抖动随机响应特点,论证了实施短期闭锁误差控制的必要性和可行性.     

二频机抖激光陀螺输出温度补偿设计

文章在常用的温度扫描曲线补偿的基础上,介绍了一种二频机抖激光陀螺输出的温度补偿方法,简化了温度补偿模型,在保证精度的同时减小了DSP运算量,已成功进行了工程应用。     

机抖激光陀螺抖频匹配技术的优化

在机抖激光陀螺(DRLG)捷联惯导系统(SINS)中,陀螺的抖动偏频会引起伪圆锥运动。分析了伪圆锥运动对捷联惯导系统旋转矢量计算的影响,并推导了其表达式。通过数值计算,分析了影响伪圆锥误差的因素,提出了机抖激光陀螺抖动频差的匹配原则,以实现伪圆锥误差最小化。基于该匹配原则,面向工程实际问题提出了一种机抖激光陀螺抖频调谐技术。仿真分析和实验结果表明,选用一种主体抖动轮并按需选配调节构件,该技术可满足系统对陀螺抖动频差的匹配要求,同时不会对陀螺整体外形尺寸和抗振性能造成任何影响。与传统方案相比,进一步提升了机抖激光陀螺,尤其是小型化机抖激光陀螺的工程化水平,降低了生产成本。     

二频机抖激光陀螺小范围温度漂移补偿模型的研究

从实验上研究了环境温度变化在10℃范围内二频机抖陀螺的零偏和温度的关系。通过大量高低温环境的重复性温度实验，利用逐步回归法建立了一种零偏温度补偿模型，并对该模型的补偿效果进行了实验测试。结果表明，在小范围内二频机抖陀螺的零偏和温度、温度梯度及温度速率有较好的线性关系和重复性，可以通过建立温度补偿模型来提高陀螺的精度，而且该模型完全满足工程上的实时补偿要求。     

基于动态Allan方差的机抖激光陀螺随机误差研究

为了更准确地评价高精度激光陀螺(RLG)的性能,提出了采用动态Allan方差(DAVAR)对高精度二频机械抖动激光陀螺实测数据进行分析的新方法。详细介绍了DAVAR的基本原理,并将其用于机抖激光陀螺随机误差的研究。结果表明,DAVAR分析方法不仅能细化、辨识机抖陀螺各项随机误差,同时确定各项误差占总误差的比重,而且可以分析陀螺随机误差随时间变化的稳定性。与Allan方差分析方法相比,DAVAR更为全面地表征了机抖激光陀螺的随机误差特性。     

激光陀螺光学抖动加噪原理及实验

为了改善激光陀螺锁区,提高激光陀螺性能,介绍了一种通过光学抖动的方式改善激光陀螺锁区的方法,并阐述了其基本原理,分析了其主要限制因素,简述了激光陀螺机械抖动偏频后的锁区变化和加噪对锁区的影响.在此基础上进行了机械抖动加噪、不加噪及机械抖动不加噪但合并光学抖动3种状态下陀螺性能的对比实验研究.实验结果表明:光学抖动可以起...     

基于人工鱼群算法的机抖激光陀螺温度补偿

温度是影响激光陀螺精度的主要因素之一,对温度引起的机抖激光陀螺漂移进行精确建模,对提高激光陀螺捷联惯导系统的精度具有十分重要的意义。介绍了机抖激光陀螺的温度特性,建立了基于改进人工鱼群算法（Improved Artificial Fish Swarm Algorithm,IAFSA）的机抖激光陀螺温度补偿模型,给出了IAFSA 建模的详细步骤和方法, 对传统的逐步回归方法和IAFSA 进行了比较。结果表明:IAFSA可以对温度引起的激光陀螺漂移进行精确建模,补偿后的激光陀螺零偏不稳定性达到0.001 85（）/h,比传统的逐步回归方法建模精度提高了15.5%,得到的温度补偿模型可以对陀螺的零偏进行实时补偿,设计了两种典型的温度试验,获得了满意的补偿效果。     

机抖激光陀螺抖动机构的温度特性的研究

研究了机抖激光陀螺抖动偏频量与温度之间的关系。通过大量的重复性高低温实验,证明了抖动偏频量与温度的线性关系,并得到了拟合直线表达式。结果表明,抖动偏频量与温度具有较好的线性关系,而且具有较好的重复性。同时用抖动偏频量对陀螺的零漂进行补偿,提高了陀螺的精度。     

一种新的激光陀螺抖动加噪效果评估方法

激光陀螺是一种角运动传感器件,为了避免激光陀螺的闭锁现象,可以采取正弦抖动偏频。为了减小机抖陀螺过锁区时的误差累积,往往会在抖动信号中注入噪声。然而如何选择一种合适的噪声形式目前还没有明确的依据,往往要经过长时间的测试才能得到一种较好的噪声形式。根据加噪的基本原理,提出了一种新的激光陀螺抖动加噪评估方法,这种方法能够在短时间之内快速评价加噪的效果。实际测试验证,新方法在衡量加噪效果上确实是行之有效的。     

激光陀螺抖动轴失准角对陀螺精度的影响

该文理论分析了二频机抖激光陀螺抖动轴和敏感轴间的失准角对陀螺精度的影响。基于刚体欧拉动力学方程建立了机抖激光陀螺动力学模型,利用刚体绕任意轴转动惯量的计算方法,计算了抖动轴失准角引起的陀螺腔体在陀螺坐标下的惯性积变化,对陀螺高频抖动时由腔体惯性积产生的横侧向力矩引起陀螺敏感轴横侧向变形进而激发单表级圆锥误差的过程进行了定量计算。结果表明,高精度应用场合抖动轴失准角应小于5′。     

二频机抖激光陀螺抖动频率与温度关系的研究

针对激光陀螺的零偏受温度影响较大,为提高陀螺精度,研究了二频机抖激光陀螺抖动频率与温度之间的关系。通过大量的重复性高低温实验,证明了抖动频率与温度的线性关系,并得到了拟合直线表达式。结果表明,抖动频率与温度具有较好的线性关系,抖动频率可作为温度测量的计量,而且具有较好的重复性。由于测量抖动频率的精度较高,故由抖动频率测量温度具有很高的分辨率。同时用抖动频率对陀螺的零偏进行补偿,提高了陀螺的精度。     

激光陀螺的偏频技术

综述了几种主要的偏频技术,比较了目前卓有成效的速率偏频技术和机械抖动偏频技术;概述了速率偏频、机抖偏频和四频差动激光陀螺的国内外研究现状。     

机抖激光陀螺安装盒优化设计

为获得更轻型有效的机抖激光陀螺安装盒结构,同时保持相对稳定的动力学特性,在现有型号基础上研究了机抖激光陀螺安装盒的优化设计方法.利用ANSYS10.0软件建立了机抖激光陀螺及安装盒的有限元模型,利用Block Lanczos Method进行模态求解,得到结构的各阶谐振频率.以安装盒质量为优化目标,同时以静力学、动力学和其他要求作为约束条件,采用序列二次规划法对机抖激光陀螺安装盒进行了优化设计.通过优化设计,在满足一阶谐振频率不变、二阶以上谐振频率值下降不小于50 Hz的设计要求下,安装盒质量由0.590 kg减小到0.394 kg,减少了33.2%;同时其静强度安全系数由原来的3.73提高到3.96,提高了6.2%.详细地研究了安装盒几何参数(R,L,W,T1,T2)对机抖激光陀螺的影响规律.该优化设计方法提高了机抖激光陀螺安装盒设计的可靠性和效率,对机抖激光陀螺整体优化设计有重要意义.     

二频机抖激光陀螺漂移数据滤波方法

为了有效抑制二频机抖激光陀螺(RLG)输出数据中的随机漂移,提出了一种结合谐波小波预滤波进行网络训练的径向基函数(RBF)神经网络滤波方法.原始的陀螺输出经过谐波小波预滤波消噪.消噪后的数据作为RBF神经网络训练样本的期望输出,对神经网络进行训练.以实测的长时间陀螺输出对完成训练的RBF神经网络的有效性进行验证,并利用...     

机械抖动对机抖激光陀螺稳频装置的影响

分析了机抖激光陀螺中偏频系统通过机械抖动对稳频装置施加作用力的影响.此力主要通过沿抖动切线方向调制卡盘组件,并改变环形腔腔长,引起激光频率相对变化达10-7量级.实验表明,激光功率调制量随着卡盘组件质量增大和偏频量增加而增加,从而影响零偏稳定性.提高卡盘在抖动切线方向的刚度,减少其质量或采用丝杆与槽片点接触等技术措施,能减少机械抖动对稳频装置的影响,另外,对机抖陀螺应选择合适的偏频量.