机抖式激光陀螺温度误差补偿研究

通过对激光陀螺机抖构件谐振频率和抖动幅值温度特性的分析,初步提出了利用稳幅、稳频控制等措施来改善系统性能的思想.基于两种温度模型的比较研究,给出了温度模型的选择准则,并对系统测试设备及温度试验等发表了相应的看法,指出了课题未来的发展方向.     

机抖式激光陀螺温度误差补偿研究

通过对激光陀螺机抖构件谐振频率和抖动幅值温度特性的分析，初步提出了利用稳幅、稳频控制等措施来改善系统性能的思想。基于两种温度模型的比较研究，给出了温度模型的选择准则，并对系统测试设备及温度试验等发表了相应的看法，指出了课题未来的发展方向。     

环形激光陀螺温度误差补偿综述

本文综述了国内外环行激光陀螺温度补偿的现状，分析了温度对输出误差影响的因素和方式，介绍了减小和补偿温度误差的三种方法，北指出了今后的研究方向。     

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。     

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。     

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.     

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。     

机抖激光陀螺捷联惯导系统的温度补偿方法

分析了系统温度对机抖激光陀螺捷联惯性导航系统的影响因素,介绍了降低和补偿捷联系统温度误差的4种方法.通过重复性温度实验,利用逐步回归法分析了激光陀螺零偏与温度的关系:通过多项式拟合,分别得到了加速度计的零偏、标度因子和IF转换电路的温度补偿模型,并在捷联系统中得到应用.对其中的两种方法进行了实验研究和导航测试,并对两种方法的补偿效果进行了对比.结果表明:通过温度实验得到惯性器件的温度补偿模型对其温度误差进行实时补偿是捷联系统最理想的补偿方法.补偿后系统定位测试1 h的圆概率误差(CEP)优于0.3 n mile/h.达到国内先进水平.     

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。     

机械抖动激光陀螺的随机噪声注入效率问题的研究

向抖动中注入一定强度的随机噪声,以消除机械抖动激光陀螺的动态闭锁误差。研究了噪声注入效率问题,通过理论推导得到了噪声注入效率与抖动系统品质因素的关系。     

消除抖动偏频激光陀螺动态闭锁误差的实验研究

向抖动中注入高斯概率密度的随机噪声 ,以消除抖动偏频激光陀螺的动态闭锁误差。设计了随机噪声发生器及注入方案 ,并在自行研制的机抖陀螺上进行实验。结果表明 :动态闭锁误差因该随机噪声的注入而消除。     

抖动偏频激光陀螺的抖动控制器

在克服传统抖动控制器缺点的基础上,设计了一种运用自激振荡及自动增益控制技术的新型抖动控制器。实验表明：该抖动控制器能够较好地保持偏频的稳定。     

消除机械抖动激光陀螺闭锁误差的方法

理论分析了机械抖动激光陀螺(MDRLG)闭锁误差产生的原因,给出了闭锁误差与输入角速率、机械抖动频率和机械抖动幅度的关系。针对激光陀螺读出电路整脉冲计数解调的缺陷,提出了用抛物线方程描述激光陀螺输出信号零速率点的相位特征来补偿丢失的小角速率信息,并且利用激光陀螺零速率点相位的正弦值和余弦值以及零速率点相位的二阶导数进行闭锁误差补偿的新方法。仿真实验结果表明,在整周期采样过程中,激光陀螺最大输出误差由原来的6．25％减小到0．622％,有效地减小了闭锁误差,提高了激光陀螺的检测精度。同时该方法也使激光陀螺输出信号具有良好的稳定性和重复性。     

激光陀螺组合零偏温度补偿研究

温度是影响激光陀螺零偏的重要因素。将激光陀螺零偏分成与温度无关的常值零偏和与温度有关的趋势项零偏两部分,常值零偏可通过标定实验补偿。对于趋势项零偏,在-40～+60℃全温范围内,通过大量的重复性温度实验,建立了趋势项零偏与温度变化的分段多项式回归模型。运用该模型对高低温实验数据进行补偿,然后进行标定补偿,补偿后结果表明,基本上消除了陀螺零偏,且满足工程上的实时性要求。因此,该补偿方法具有很强的工程实用价值。     

基于FPGA的激光陀螺自适应抖动剥除

去除激光陀螺输出信号中的抖动信号是机械抖动偏频激光陀螺信号处理电路的主要工作之一。为了满足机械抖动偏频激光陀螺在快速跟踪中的应用要求,基于现场可编程芯片(FPGA)实现了激光陀螺自适应抖动剥除的软硬件设计,其次在静态条件下对系统抖动剥除效果和剥除后的激光陀螺零偏进行测试,最后进行动态试验,给出了LMS自适应抖动剥除的动态响应曲线,验证了LMS自适应抖动剥除的零延时性。实验结果表明,系统能有效去除陀螺输出信号中的抖动成分,其相位延迟几乎为0,完全可应用于需要实时输出角速率信息的场合。     

抖动激光陀螺谐振腔的热特性研究

激光陀螺高低温条件下所产生的热应力、形变对其全温性能有重要影响。传统激光陀螺腔体设计重点关注谐振腔的光学特性,力学和热学特性研究较少。传统谐振腔结构设计主要采用经验公式与试验方法,设计迭代次数较多,设计效率低。利用有限元分析方法对抖动激光陀螺谐振腔的主要结构参数与热特性的关系进行研究,得到了谐振腔温度场的分布,以及谐振腔主要结构参数与谐振腔热应力、热形变之间的关系曲线,为抖动激光陀螺的谐振腔优化设计提供了重要方法和指导性依据。该研究对提高抖动激光陀螺设计效率、缩短设计周期、降低成本有着重要意义。     

二频机抖激光陀螺抖动偏频量的精确测定

采用数字信号处理技术,设计了二频机械抖动激光陀螺抖动偏频量的实时精确获取方法。从理论上说明了采用角速率绝对值和有效值的方法都能够有效地获取抖动偏频量。详细介绍了两种方法的数字化实现方法。通过仿真实验对两种数字化实现方法进行了验证,结果表明这两种实现思路是完全可行的,得到的偏频量随频率和抖幅的变化具有较好的线性。将实时获取的偏频量作为反馈量作用于抖动环路的闭环控制中,比原来的压电陶瓷反馈具有更高的可靠性,能够克服高低温带来的偏频量的变化。     

一种小型化激光陀螺SINS的温度补偿初步研究

针对小型化激光陀螺捷联惯导系统(SINS),建立了四种不同的温补模型,分析和对比了包含高温、低温和变温三种不同温度模式下的温补效果.试验结果表明:温度变化率是影响惯性器件误差的重要因素,考虑温度和温变率模型的动态模型温补效果明显优于单纯考虑温度的静态模型.另外,为了检验小型化SINS的稳定性以及温补模型与时间的关系,5个月后再一次对其温度特性进行研究,结果表明:SINS稳定性良好,温补模型基本不受时间影响,满足工程应用的需求.