棱镜式激光陀螺稳频伺服系统优化分析

基于对某型棱镜式激光陀螺稳频伺服系统工作原理和该系统实际工作情况的分析,建立了该陀螺稳频过程的物理模型。采用有限元分析法模拟获得跳模控制过程中谐振腔温度梯度场分布随稳频控制时间的变化规律,进而推导出谐振腔纵模跳变次数与系统控制参数的关系,得到一组针对跳模控制的系统优化控制参数。通过衡量陀螺测角速度精度的方式,进行实验验证,实验结果与模拟结果一致性较好。该研究对保证这种激光陀螺稳频系统的稳定工作以及提高数字化稳频回路的控制精度有参考价值。     

速率偏频激光陀螺载体角增量信息解调与陀螺漂移调制原理分析

推导了速率偏频激光陀螺的测量方程,根据此方程提出了从速率偏频激光陀螺输出信号中提取载体角增量信息的陀螺输出信号解调公式;分析了速率偏频激光陀螺的偏频转台对陀螺漂移的调制效应．通过数字仿真定量分析了速率偏频激光陀螺漂移引起的导航参数误差。     

棱镜激光陀螺数字稳光强稳腔长控制系统

棱镜式激光陀螺的稳频原理不同于反射镜式激光陀螺，为了克服棱镜式激光陀螺原模拟控制系统的缺点，提出了一种棱镜式激光陀螺数字化稳光强稳腔长控制系统的方案。在理论分析的基础上，设计并制作了基于FPGA与单片机的数字式控制电路，同时编写了相应的控制程序。仿真和实验证明该数字式稳光强稳腔长控制方案能很好满足激光陀螺光强和腔长控制要求，且优于传统的模拟控制方式。最后指出了实现棱镜激光陀螺数字化控制的优势，如体积小、稳定性高等。     

恒速偏频激光陀螺寻北仪的研究

文中介绍了恒速偏频激光陀螺寻北仪的工作原理，分析了其寻北算法，在此基础上进行了实验。理论分析和实验表明恒速偏频激光陀螺寻北仪的精度和激光陀螺的随机游走成正比，和总寻北时间的平方根成反比。     

TRP激光陀螺的射频放电频率对腔体的影响分析

采用射频放电是全反射棱镜式激光陀螺（TRPLG）的独特之处。文中从高频电磁场内电子的运动学性质出发,得出射频频率的变化对谐振腔增益管内部阻抗的影响,及其与等离子体能量的关系。通过实验找出了最佳射频频率。这对于TRP激光陀螺高频板的设计具有重要的参考价值。     

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.     

塞曼激光陀螺补偿技术研究

对塞曼激光陀螺的补偿模型修正项、偏频原理进行了研究,由激光陀螺的输出特性,推导出补偿模型修正项最佳数量.在激光陀螺的工作温度范围内,其偏频量与温度具有良好的线性关系,可采用偏频量作为激光陀螺输出零偏的补偿基准,建立了一种基于偏频量的补偿模型,补偿后的激光陀螺精度得到显著的提高,新型补偿模型可以准确表征由于温度变化引起的激光陀螺输出误差,无需温度传感器及其配套电路,具有很好的工程应用前景.     

激光陀螺姿态更新的等效旋转矢量算法研究

由于目前的激光陀螺大多采用机械偏频措施,导致激光陀螺捷联系统经常工作在大角速率状态。本文算法设计上充分考虑到这一点,用基于等效旋转矢量的四元素算法实现激光陀螺平台的姿态更新,并针对圆锥运动环境进行了姿态算法的仿真分析。该算法的解算精度较常规算法有很大提高。     

机抖激光陀螺多温度点实时温度补偿方法的研究

研究了机抖激光陀螺的零偏和多温度点的关系。通过重复性温度实验,利用逐步回归法得到了温度补偿模型,并对模型的实用性进行了实验验证。结果表明,机抖陀螺的零偏和温度、温度梯度及温度速率有关;得到的温度补偿模型可以对陀螺的零偏进行实时补偿,以提高陀螺的精度,用此方法补偿后的单轴旋转激光陀螺导航系统定位精度优于1nmile/d,航向精度优于0.5′.     

激光陀螺捷联惯性导航系统的误差系数标定研究

惯性器件标定一般都必须对北和调平,以消除地速及重力加速度的影响,但是不适合在靶场及其他野外环境下采用.根据激光捷联惯导系统的误差方程,在激光捷联惯性组合不指北、不调平情况下,通过十位置的标定方法,抵消掉地速及重力加速度的影响,从而得出加速度计的误差系数和陀螺的零偏.最后对实验精度进行了论证,认为此方法可以满足激光陀螺捷联系统的性能要求.本方案利用最少的测试位置,得到了所有需要的信息,利用率高.     

固体推进剂非线性压强耦合响应特性实验研究

为获得固体推进剂非线性压强耦合响应特性,建立了一种非线性压强耦合响应函数的实验测量方法,分别对三种含铝复合推进剂开展了非线性压强耦合响应函数(Rp)的实验研究,获得了推进剂非线性压强耦合响应特性,深入分析了非线性压强耦合响应的影响因素。结果表明,提高触发激励压强以及改变触发激励方式,可以在T型燃烧器中模拟与实际发动机非线性燃烧不稳定相类似的非线性压强振荡特性,从而获得固体推进剂非线性压强耦合响应特性。非线性压强耦合响应函数对轴向各阶频率振荡幅值的变化较为敏感,峰值频率附近的响应值对振荡幅值的变化最为敏感,响应值变化最大,其中响应函数峰值从0.4增大到1.12。中间位置触发激励产生的二阶频率响应值与线性法长度减半对应的一阶频率响应值有明显的不同,进一步验证了线性法和非线性测量结果本质区别。     

两轴陀螺稳定系统中陀螺安装的几种方法

两轴陀螺稳定是移动作战平台保持瞄准具、火炮、雷达或通信天线等稳定常采用的一种方式。陀螺安装的方式不同,则载体姿态的角速度补偿量也不同。从稳定和测姿原理上建立了系统的数学模型,归纳出陀螺安装三种不同方法。通过移动载体卫星电视接收系统实例说明了安装方法的应用。     

PBX模拟材料内应力激光超声掠面纵波检测方法研究

为了验证激光超声技术检测高聚物粘结炸药(PBX)内应力的可行性,建立了基于激光超声掠面纵波的PBX模拟材料内部应力状态新型高效无损检测方法。搭建了PBX模拟材料试件应力在线激光超声无损检测实验平台。测量了不同加载状态下激光超声掠面纵波信号。结果表明,PBX模拟试件在受到1 MPa以上应力时,超声掠面纵波的传播方向与应力方向平行时声速变化明显。声速相对变化量与应力呈近似线性增加的关系,随着应力的增加,超声掠面纵波的声速随之增加。初步验证了激光超声掠面纵波对于PBX模拟材料内部应力状态检测的可行性。     

基于地磁辅助的弹载两轴陀螺传感器校正方法研究

为解决弹载环境下两轴陀螺传感器难以实现三轴校正的问题,提出基于地磁辅助的两轴陀螺 传感器校正方法。建立两轴陀螺传感器测量误差模型,由单轴地磁信号解算得到弹丸x轴 角速率,解决了因陀螺传感器量程限制而无法测量低旋弹丸x轴滚转角速率的问题;研究线性最小二乘模型和卡尔曼滤波模型校正两轴陀螺传感器相关参数的方法,数值仿真分析弹丸x轴角速率解算误差和陀螺传感器测量噪声对校正结果的影响;半实物仿真模拟两轴陀螺传感器在工程中的应用,研究基于地磁辅助的两轴陀螺传感器校正方法校正效果。数值仿真结果表明：当弹丸x轴 角速率解算误差在0.261 8 rad/s以内且当陀螺传感器测量噪声在0.001 6 rad/s以内时,经过校正后,弹丸y轴和z轴角速率校正误差在0.01 rad/s以内。半实物仿真结果表明：当弹丸x轴角速率解算误差在0.8 rad/s以内时,两种校正模型均能将陀螺传感器的测量误差从－0.30~－0.05 rad/s范 围减小到－0.02~0.02 rad/s范围内。数值仿真和半实物仿真结果证明：基于地磁辅助的两轴陀螺传感器校正方法具有较好的校正效果。     

激光陀螺及其在火控系统中的可行性研究

该文先对激光陀螺的原理,主要性能参数及关键技术进行了研究,提出了激光陀螺作为稳定跟踪及制导系统的惯性测量设备,可用于速率捷联系统.然后对数学平台和激光陀螺误差进行了分析,得出了可供坦克火控系统应用的结论.     

双自由度陀螺仪再平衡回路的控制解耦

给出了现有双自由度解耦控制的一般方法．根据自抗扰控制原理，提出了双自由度陀螺解耦控制的自抗扰控制方案（ADRC），给出了分析原理和一定的实现模块，可以看出自抗扰控制（ADRC）比较简单可行。     

空基激光陀螺捷联惯导系统导航精度的分析与研究

从现代导弹的实际情况出发, 通过对空基激光陀螺捷联惯导系统导航工作原理的分析, 总结了空基激光陀螺捷联惯导系统导航误差产生的原因, 归纳了激光陀螺和加速度计的误差模型和补偿.     

惯性测量组合中激光陀螺随机噪声分析

介绍了国外常用于评估环形激光陀螺和其它精密测量仪器性能的Allan方差法．讨论了环形激光陀螺的随机噪声特性，应用Auan方差法对激光陀螺输出数据进行了分析，分离出各项误差的系数，结果表明，Auan方差法是一种有效的误差特性分析方法。