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.     

光纤陀螺中随机游走的分析研究

随机游走是描述光纤陀螺性能的一项重要指标．在阐述随机游走概念的基础上,分析了引起随机游走的噪声源,并对各噪声引起的随机游走进行了理论计算,得出强度噪声是引起陀螺随机游走的最主要因素的结论．这为减小随机游走即抑制强度噪声提供了理论基础．     

光纤陀螺仪的优势、前景和难度

综述光纤陀螺仪的特点、优势、发展现状、应用前景和需要攻克的难关。     

激光陀螺仪无源和有源闭锁阈值的等价性

对大量激光陀螺仪 (RL G)的测试结果表明 ,在量子噪声极限范围内 ,有源腔和无源腔的闭锁阈值是相同的。为此实验研制的计算机控制测试台 ,能提前分辨出随机游走偏大的 RL G,因而是一种有价值的测试设备。     

光纤陀螺仪随机误差的Allan方差分析

文中应用Allan方差法对某型光纤陀螺的静态输出信号进行了分析,为提高光纤陀螺的性能提供了依据.     

惯性稳定平台中陀螺技术的发展现状和应用研究

从惯性稳定平台中陀螺的应用角度出发,概述陀螺技术的发展现状,详细阐述平台中常用陀螺的基本工作原理及其优缺点,总结国内外典型稳定平台中陀螺的应用情况,以及平台和陀螺的相关性能指标,并探讨和展望了各类陀螺在稳定平台中应用的发展趋势.     

四轴挠性陀螺稳定平台装调技术

依据四轴挠性陀螺稳定的基本结构和特点，介绍了建立平台装计基准的方法以及在平台上挠性式加速度计，动力调谐陀螺仪，棱镜组件，电气元件的装调技术，并在误差分析基础上，提出了提高装调精度的技术途径。     

静电陀螺仪四环空间稳定平台的运动学分析

通过分析静电陀螺仪四环空间稳定平台各轴坐标系的运动关系,利用Euler动力学方程、载体和坐标系的运动关联,从理论上分析平台的稳定性．结果表明,四环空间稳定平台受外框轴电动机力矩的限制,工作纬度不应超过70°．     

陀螺仪的发展及应用

概述了陀螺的发展情况,论述了激光、光纤陀螺等几种陀螺的基本原理,各自的优缺点,介绍了陀螺及其相关技术在航空、航天、导航及民用领域的广泛用途。     

陀螺稳定平台伺服回路的变结构控制

针对陀螺稳定平台伺服回路模型, 设计了基于角加速度信号反馈的变结构控制器.理论及仿真研究结果表明, 变结构控制系统对平台受到的扰动力矩及参数变化具有完全的自适应性, 并可有效地克服变结构控制器的抖动性对系统的不利影响.由于系统设计从实际对象模型出发, 且控制算法简单、易实现, 可望获得工程应用.     

基于前向线性预测的光纤陀螺信号小波分析方法

根据光纤陀螺输出信号中存在漂移误差和噪声的特点,在采用小波降噪的基础上,提出将自适应前向线性滤波技术用于小波系数处理,能够更加有效地抑制陀螺漂移噪声.实际测量数据处理结果表明,这种综合的小波滤波方法在不增大小波分解尺度的情况下可以进一步改善滤波效果,并且计算量没有明显增加.滤波后既能获得平滑信号,也真实反映了信号的边界...     

陀螺稳定平台自适应分层滑模速度控制

为了消除高精度陀螺稳定平台系统中的非线性因素对系统控制的影响,设计了一种自适应分层滑模速度控制器。结合某小型电视跟踪导引头中的陀螺稳定平台实际系统,首先,介绍了稳定平台系统的控制结构,具体分析了陀螺速度闭环的工作原理,以及系统中影响速度控制性能的主要非线性因素。其次,针对系统特点,结合滑模控制强鲁棒性的优点,在速度闭环中设计了分层滑模控制。在边界层内,采用了积分增益型滑模控制。在边界层外,采用了带有灰色预测控制项的滑模控制。针对滑模控制中扰动量无法准确确定的问题,设计了自适应调整方法实时估计扰动量的大小。最后,利用Lyapunov方法证明了该方法的稳定性。在导引头稳定平台上实验表明,同PID控制相比,该滑模速度控制器能够有效消除系统非线性因素的影响,改善了闭环速度揎制的性能,提高了稳定精度。同时,与比例滑模控制相比,该方法有效减弱了抖振现象。     

光纤陀螺组合误差分析模型的建立

分析了开环光纤陀螺的零偏和标度因数误差及误差存在的原因,对光纤陀螺组合的测试方法进行了阐述,通过对大量的试验测试数据进行分析,特别是光纤陀螺零偏和标度因数误差受环境温度的影响的分析,提出了光纤陀螺误差补偿的数学模型,达到了减小误差、提高精度的目的。     

基于AR模型的光纤陀螺建模方法研究

作为新一代的光学陀螺仪,光纤陀螺的性能决定着惯性参考系统的精度,为了提高光纤陀螺的精度,本文提出了利用时间序列分析法中的AR模型[1]对光纤陀螺零漂数据进行分析,采用最小二乘法对数据进行了处理和拟和,并在此基础上应用卡尔曼滤波算法对建模后光纤陀螺的漂移数据进行了滤波,有效地抑制了光纤陀螺中的随机误差,得到了陀螺信号的常项漂移趋势,提供了一种符合工程应用要求的光纤陀螺漂移模型。     

陀螺稳定平台的滑膜变结构控制实验研究

针对高精度陀螺稳定平台快速隔离扰动、稳定视轴的要求,设计了以挠性陀螺为惯性传感器的双轴陀螺稳定平台.介绍了该平台的结构,分析了影响平台稳定精度的因素,并针对速率陀螺反馈加传统PID控制不能实现稳定角度无静差的问题,尝试了一种滑膜变结构控制策略.试验结果表明,采用滑膜变结构控制方法后,陀螺稳定平台精度可提高50％以上.     

三轴稳定跟踪平台旋转耦合问题的分析与改进

深入分析了外环旋转对三轴稳定跟踪平台输出导引信号的影响机理,推导了消除通道旋转耦合的方法。结合工程应用,针对性地提出了具体解决措施,并通过试验验证了该方法的有效性。     

基于时间序列分析方法的FOG随机漂移建模与辨识

为了对光纤陀螺（FOG）随机漂移（启动漂移、慢变漂移和快变漂移）的各项参数进行快速有效的辨识，建立了含未知模型参数（慢变漂移的相关系数）的FOG随机漂移状态方程模型，通过对FOG随机漂移进行时间序列分析，辨识了未知的模型参数以及慢变漂移和快变漂移的白噪声方差，以卡尔曼滤波／平滑技术计算了FOG随机漂移的3项分量。对实测的FOG随机漂移数据进行了模型辨识与适用性检验，结果表明，该方法能够准确计算FOG随机漂移的各项参数和分量。通过建立FOG随机漂移的状态方程模型，首次将时间序列分析方法与卡尔曼滤波／平滑技术相结合，快速计算了启动漂移、慢变漂移的相关系数以及慢变漂移和快变漂移的白噪声方差，这对于修正FOG单独工作或与其他设备组合时的导航误差具有重要的参考价值。     

航空吊舱稳定平台结构设计

首先指出稳定平台在光电吊舱系统中的重要地位,然后对两轴两框架系统和两轴四框架系统两种典型稳定平台的结构原理、气动外形和驱动方式等进行了介绍,确定了设计方法,并对两种稳定平台的性能进行了对比,指出两轴四框架系统是稳定平台的发展方向。     

ELM-AdaBoost 模型在光纤陀螺温度误差补偿中的应用

针对光纤陀螺零偏与温度之间复杂的非线性关系,引入极限学习机(extreme learning machines,ELM)模 型补偿光纤陀螺的零偏温度误差;针对单个ELM 在预测准确性和稳定性不足及其对奇异样本敏感的问题,引入自适 应增强算法(adaptive boosting,AdaBoost)建立ELM-AdaBoost 预测模型改善光纤陀螺性能,分析光纤陀螺的温度误 差机理及模型参数对预测精度的影响,给出ELM 算法隐含层神经元个数及AdaBoost 算法迭代次数的确定方法。仿 真结果表明：基于ELM-AdaBoost 预测模型的补偿效果优于多元线性回归模型和单个ELM 神经网络模型,并具有良 好的泛化性能和温度适用性,补偿后陀螺零偏均方根误差降低93%以上,显著改善了光纤陀螺零偏稳定性能。