随机游走对单陀螺连续旋转寻北影响的分析

分析了单陀螺连续旋转寻北方法的原理,指出陀螺的常值漂移可以被积分平滑掉,不影响寻北精度.但陀螺随机游走仍然会影响寻北精度,并推导出了相应误差公式,得出随机游走系数、寻北时间和陀螺寻北仪所处方位都会影响寻北精度的结论,并求出陀螺寻北仪最佳寻北方位和应避免的寻北方位.最后通过三组数值仿真验证了所提出观点的正确性.     

光纤陀螺随机漂移时间序列建模研究

随机漂移是影响光纤陀螺(FOG)导航精度的重要因素,建立数学模型并进行补偿是一种减小其影响的简易而有效的方法。首先通过分析FOG输出序列的自相关函数,得出其时间相关性呈较弱现象,继而分别使用Yule-Walker算法及最小二乘法求出线性AR及非线性AR(NAR)模型参数,最后比较各模型的滤波效果以确定要采用的模型及其阶数,并进行模型适用性检验。验证结果表明,AR(1)与NAR(1)模型均适合FOG随机漂移的建模及实时滤波,且能较好改善其零偏稳定性。     

自适应滤波技术在光纤陀螺信号处理中的应用研究

光纤陀螺输出信号中的随机噪声的来源是不可去除的,并且每次开机时的噪声特征都不尽相同,尤其是随机噪声中的角度随机游走,直接影响到光纤陀螺短期内的精度,增加了初始对准结果的不确定性.为了减小这种不利影响,保证系统的对准精度,对光纤陀螺信号后期处理过程中采用前向线性预测(FLP)滤波技术设计了一种基于LMS算法的自适应滤波器,有效地抑制了随机噪声对对准结果的影响.     

降低机抖激光陀螺角随机游走的一种新方法

提出了应用小波变换的机抖激光陀螺信号前向线性预测技术,利用离散小波分频段的特点,在不同频段应用多重前向线性预测技术,结果表明:使用离散小波变换的前向线性预测,降低机抖激光陀螺角随机游走的能力是普通前向线性预测方法的3倍左右.     

降低机抖激光陀螺角随机游走的一种新方法

提出了应用小波变换的机抖激光陀螺信号前向线性预测技术，利用离散小波分频段的特点，在不同频段应用多重前向线性预测技术，结果表明：使用离散小波变换的前向线性预测，降低机抖激光陀螺角随机游走的能力是普通前向线性预测方法的3倍左右。     

光纤陀螺仪在稳定平台上的应用

讨论了一种由两个光纤陀螺与两个石英加速度计构成的两轴稳定平台,着重对光纤陀螺在稳定回路中应用进行了分析与设计,并针对光纤陀螺较为特殊的随机游走误差对稳定系统的影响进行了分析.     

光源强度噪声对闭环光纤陀螺输出的影响

建立闭环光纤陀螺光路的数学模型,分析了光源光功率与陀螺灵敏度之间的关系,然后基于检测信噪比和陀螺等效噪声相位差,分析了光源强度噪声对光纤陀螺极限灵敏度的影响,最后通过建立的数字闭环光纤陀螺的Simulink仿真模型,定量分析了光源强度噪声对闭环光纤陀螺输出的影响。结果表明,由于光源强度噪声的存在,当光功率大于十几微瓦时,陀螺的极限灵敏度将趋于饱和值,对于20 nm光源谱宽的闭环陀螺,其饱和极限灵敏度为0.04(°)/h,不满足高精度陀螺的要求,而且噪声强度越大,陀螺输出的误差波动就越大,对输入角速度的跟踪效果也越差。     

光纤陀螺随机漂移非参数ARMA模型的建立与分析

针对光纤陀螺随机漂移的非线性,提出了运用一类非参数ARMA模型(FARMA模型)对光纤陀螺漂移数据进行建模。依据某型光纤陀螺的实测数据,通过比较选择了FARMA(2,1,1)模型作为该型光纤陀螺随机漂移数据的模型。在此基础上对模型进行了适用性检验,同时对该模型的拟合结果进行分析,结果表明FARMA(2,1,1)模型能够更好的描述光纤陀螺随机漂移。     

光纤陀螺结构动力学优化设计

光纤陀螺作为一种基于sagnac效应的角速度传感器，其结构的主要力学环境是振动，系统对结构的要求是小型化、轻量化．利用结构优化技术对光纤陀螺的主结构件进行了动力优化设计，得到了比较满意的设计结果。     

机械抖动偏频激光陀螺仪随机噪声注入系统的研究与设计

为了消除抖动偏频激光陀螺仪的动态闭锁误差,需要向正弦抖动信号中注入具有平稳性的随机噪声,以使抖动幅度随机变化,从而可以通过时域平均来消除动态闭锁误差.对抖动加噪原理、随机噪声的性质进行了研究,在此基础上用AT89C2051单片机实现了随机噪声的产生与注入,并通过实验验证了所设计的噪声注入系统可以有效地消除动态闭锁.     

光学陀螺随机误差特性的混合理论方差方法分析

为更有效地测试和分析光学陀螺的随机误差特性,提出采用混合理论方差(TheoH)的方法全面表征和分析陀螺输出数据。该方法建立在Allan方差和去偏的#1理论方差（Theo1）的基础上,解决了Allan方差计算的平均时间只能够达到数据持续时间长度的一半,以及长相关时间下置信度下降的问题,同时构造的新方法能够自动去除Theo1方差相对于Allan方差的偏差。对比分析了新方法对白噪声特性以及光纤陀螺实测数据中随机噪声的类型和噪声水平的辨识结果。实验结果表明,通过去除偏差和提高方差估计的置信度,新混合理论方差方法对估计各种白噪声以及长相关时间下光纤陀螺噪声特性提取更有效,精度更高,同时能够兼容Allan方差对量化噪声、角度随机游走、零偏不稳定性、速度随机游走、速率斜皮5种噪声进行无偏估计。     

新型集成化光学陀螺技术

介绍了新型集成化光学陀螺的概念和特点,总结了新型集成化光学陀螺的研究方案和研究进展,指出未来新型集成化光学陀螺可能的发展方向和发展前景.     

环形激光陀螺数字抖动偏频技术研究

激光陀螺一般在外部采用模拟调幅方式进行抖动加噪,通过变压器实现功率驱动.变压器体积大,驱动电路复杂,文中设计了一种基于FPGA的脉宽调制(PWM)抖动偏频系统,能够在激光陀螺内部实现抖动驱动和随机噪声注入,解决了激光陀螺数字化必须解决的关键技术.仿真和实验证明该方案能够满足激光陀螺抖动偏频系统的要求.     

开环光纤陀螺组合误差参数标定

用试验法建立光纤陀螺组合的误差模型,是工程上行之有效的方法。本文分析了开环光纤陀螺的结构特点,介绍了光纤陀螺的标定设备和标定方法,通过试验建立了工程上适用的开环光纤陀螺误差模型,并用某型产品验证了误差模型的可行性、可信性。     

光纤制导用抗弯光纤的研究

针对光纤制导的技术要求，作者讨论了光纤波导的芯层相对折射率差、芯直径、下凹包层、内涂层等结构参数对光纤抗弯曲性能的影响规律。通过对光纤弯曲特性的深入研究后，作者报道了采用PCVD工艺制造了专利技术的抗弯光纤，并测试了相关参数。测试结果表明，这种光纤的损耗性能要求满足作为一种制导用光纤的技术要求，同时，通过光缆设计方案的讨论，作者预测了这种光纤应用于水下航行体的可行性。     

开环光纤陀螺信号处理

通过电压电流转换电路和电流频率转换电路,将某型光纤陀螺的电压信号转换为频率信号。着重强调了恒流源的重要性和实现途径。对电路的原理和工程应用进行了分析。     

基于ARM7的光纤陀螺经纬仪寻北系统设计与实现

针对机械式陀螺经纬仪系统工艺要求高、结构复杂、精度受多方制约的特点,设计了一个陀螺经纬仪寻北系统,采用四位置寻北方案,选用光纤陀螺为测量元件,用高速32位ARM7微控制器作为主控芯片,寻北过程操作完全通过红外控制实现.实验数据表明,系统能很好的实现寻北功能,稳定性好,精度能够达到要求,同时系统结构简单、易于实现,接口灵活、扩展性好.     

一种基于低精度光纤陀螺的组合导航系统

针对实际工程要求,设计适用于低精度光纤陀螺的组合导航系统的试飞方法.构建一种基于低精度光纤陀螺的组合导航系统,包括磁传感器、多普勒雷达和卫星导航子系统,设计Kalman滤波器,给出其状态方程和量测方程,并进行飞行试验.试验结果表明:该组合导航系统满足中等精度导航需求,设计成本较低,算法科学可行,具有较强的实用性,可广泛应用于各种民用航空导航领域.