三轴光纤陀螺样机研制及其关键技术

介绍一种小型三轴一体化光纤陀螺仪工程样机的研制.三轴一体化设计是三个光纤陀螺共用一套光源系统和信号处理电路系统,光源采用SLD光源,光源驱动电路为精密温控和恒流源驱动;信号处理电路采用方波调制和阶梯波反馈实现数字闭环;核心光路采用模块化设计;为了提高陀螺温度性能,建立了三轴陀螺全温误差模型并进行了补偿.工程样机测试表明,三轴光纤陀螺零值稳定性小于0.3°/h,零偏重复性小于0.2°/h,标度因数非线性小于50ppm,陀螺温度性能较好,具有较强的抗振动和冲击能力.     

光纤陀螺输入轴失准角温度补偿研究

提高温度特性是光纤陀螺仪工程化的一个难题,温度补偿是解决该问题的一种有效方法。光纤陀螺与温度相关误差项主要为零漂和标度因数,输入轴失准角也是影响光纤陀螺应用的一个重要误差项。在大量试验的基础上,分析了光纤陀螺输入轴失准角误差产生机理,采用多项式拟合方法建立了输入轴失准角误差全温模型,对多套光纤陀螺进行了全温补偿。试验结果表明,输入轴失准角补偿前全温变化在2?10^-3rad数量级,补偿后全温变化小于3?10^-4rad,精度提高了近一个数量级,大大提高了光纤陀螺仪的全温性能。     

光纤陀螺仪测试系统设计与软件实现

介绍了一套光纤陀螺仪自动化测试系统,测试系统可以完成光纤陀螺静态测试、速率测试和环境试验测试等。测试系统硬件主要包括测试工控机、数据采集卡及环境测试设备,测试软件基于MicrosoftWindows系统和Microsoft Visual C++6.0软件开发平台。测试系统可以实现多通道光纤陀螺数据采集、分析与处理、动态显示,并控制速率转台和高低温试验箱等环境试验设备完成光纤陀螺多种性能测试。实际应用表明,自动化测试系统可以大大提高光纤陀螺的测试效率,满足批量化生产的需求,实现了测试过程的标准化。     

基于FPGA/MCU全光纤电流互感器解调系统的设计

阐述了反射式全光纤电流互感器的工作原理,分析了互感器解调系统输出信号的特性,由此设计了全光纤电流互感器的解调系统方案,给出了一种FPGA+MCU的实现方法,研制了全光纤电流互感器的解调系统,并进行了测试验证。测试结果表明,解调系统能够对全光纤电流互感器交流及直流电流信号进行解析,说明解调系统满足全光纤电流互感器的功能要求。     

对称复位调制技术在小型化光纤陀螺中的应用

2π复位调制是光纤陀螺全数字闭环处理技术的一个重要环节。由于小型化Y波导的半波电压提高,小型化光纤陀螺的调制信号达不到2π复位的要求。通过分析闭环复位的原理,提出了一种新的对称复位调制技术,成功实现了小型化光纤陀螺的复位调制闭环控制。     

光纤陀螺仪死区抑制技术研究

抑制死区是光纤陀螺仪工程应用需要解决的一个问题,产生死区的原因一般认为是光纤陀螺信号解调电路中调制信号与信号检测电路之间电子交叉耦合,所以克服死区的方法也是从减少电子交叉耦合的途径入手;在某型号三轴一体化光纤陀螺仪研制中,从陀螺的结构设计与布局布线等方面进行了优化,并采取了屏蔽措施;分析了数字闭环光纤陀螺线性模型,提出了参数配置的优化措施;数字闭环软件中引入随机调制等多种措施综合抑制死区;产品测试表明,陀螺仪死区控制在0.5(0)/h以内,达到了预期的效果,满足型号使用要求。     

基于ADμC834单片机的高精度数据采集系统设计

介绍了一种多路高精度数据采集电路系统,电路以ADμC834单片机系统为核心,采用单片机内部的主通道24位ADC(A/D转换器)和辅通道16位ADC,多通道利用模拟开关切换实现,异步串行通信采用TL16C550,可以将串口的波特率提高到5 Mbit/s(5 V供电),接口采用RS-485标准。介绍了主要硬件原理和数据采集程序。     

车载SINS/GPS/DR组合导航滤波器研究

文中提出了一种车载SINS/GPS/DR组合导航系统设计方案.针对车载系统工作环境中GPS信号易丢失和航迹推算误差较大的特点,选择了一种可重构联邦滤波器进行子系统的信息融合.仿真试验证明此方案可以充分利用各传感器的信息,保证了系统的精度,提高了系统的容错能力.     

一种ASE光源的性能优化方法

为了提高光源的各项性能,设计了一系列实验,用以验证掺铒光纤长度及泵浦源功率对光源性能的影响。采用实验的方法,分析了常温情况下,由不同长度掺铒光纤的变化所导致的ASE光源输出光的光功率、中心波长及谱宽变化,得到了在不同泵浦源功率时,掺铒光纤长度的变化对整机性能的影响,以及出光光功率和谱宽变化的实验曲线,从中发现在光纤长度为22 m时,光源工作性能最佳。这对ASE光源的器件选择及系统优化具有参考价值。实验结果表明,掺铒光纤长度对1 550 nm单通后向出光ASE光源的光源输出功率和谱宽性能均有影响。     

数字温控技术在全光纤电流互感器中的应用

针对反射式全光纤电流互感器(OCT)输出随温度漂移的问题,设计了1种新型数字温控算法及电路,在全温(-40~+70℃)下验证了温控方案及温控算法的正确性。试验结果表明:在全温范围内,温控系统可以很好地把互感器光路系统温度控制在25~50℃以内,大大压缩了光纤电流互感器的实际工作温度范围,使电流互感器输出稳定在0.2级以内。