光纤陀螺启动漂移补偿技术研究

干涉型闭环光纤陀螺从加电开始至达到标称精度所需的时间称为启动时间。在此期间内陀螺输出存在较大的漂移,即启动漂移。为减小陀螺启动漂移、缩短陀螺启动时间,文章对陀螺启动漂移进行了理论分析和试验数据分析。指出陀螺启动漂移补偿模型中除考虑温度变化率的线性项外还应考虑温度变化率高次项的影响和温度影响。通过试验为某干涉型闭环光纤陀螺建立了启动温度漂移补偿模型。在室温下对该陀螺启动漂移的补偿结果表明该方法能有效减小陀螺的启动漂移,缩短陀螺的启动时间。     

惯导对准过程中陀螺仪漂移测量研究

惯导对准过程中陀螺仪漂移率的测量是一个重要的工程实际问题，经典的闭环测量在测量精度和快速性等方面存在缺点。研究了开环测漂的方案，利用递推的最小二乘法获得了陀螺漂移的计算公式。实验证明，开环测漂方案既能满足精度要求，又能保证快速性，切合工程实际的需要。     

函数型神经网络在捷联陀螺非线性估计中的应用

针对神经网络的强自学习性、自适应能力及非线性变换特性,结合陀螺静态漂移误差模型,采用函数型神经网络对捷联陀螺静态漂移误差系数进行了非线性估计,解决了捷联陀螺重复启动时的静态漂移误差系数的在线动态标定问题。     

船用极区格网惯性导航系统综合校正方法

为抑制适用于极区的船用格网惯性导航系统随时间积累的导航误差,提出一种基于格网坐标系的综合校正方法对陀螺常值漂移进行估计和补偿. 该方法首先基于格网坐标系推导了P方程,该方程建立起位置误差、格网航向误差与平台漂移角ψ的关系;其次推导了ψ方程,该方程建立起陀螺常值漂移与平台漂移角的关系;最后基于P方程与ψ方程设计了一种两点式综合校正方案,该方案通过建立观测量误差与载体坐标系下陀螺常值漂移之间的关系完成对陀螺常值漂移的估计和补偿.系统在外水平阻尼条件下间断地获取两次外部位置和航向信息后对陀螺常值漂移进行估计,进而对位置和格网航向误差重调并补偿陀螺常值漂移即可完成船用格网惯导系统的综合校正. 仿真结果表明:在两次间断的外部位置和航向信息辅助下,所设计的两点校综合校正算法可以准确地估计出载体坐标系下的陀螺常值漂移,补偿陀螺常值漂移并进行系统重调可有效抑制船用格网惯导系统随时间积累的导航误差,从而有效地保证了船舶在极区航行时的导航精度.     

陀螺的双轴伺服测试及仿真补偿

本文分析了双轴陀螺漂移试台在不同安装方式下无漂移时的表观运动及有漂移时的伺服运动。仿照真实运行情况对陀螺进行补偿的方法,研究陀螺补偿的可能性及补偿精度,误系数分离的准确性,从而把数据处理和补偿结合起来。最后对计算机实时补偿控制及卡尔曼滤波的应用进行了讨论。     

硅微陀螺漂移混沌特性分析及预测

硅微陀螺漂移具有混沌特性,可以通过相空间重构对漂移进行预测.计算出硅微陀螺漂移序列的Lyapunov指数为0.000529,估计出随机漂移可预测的时间尺度为1890,求出相空间重构所需的延迟时间、关联维数和嵌入维数分别为57,7.042和15.以相空间重构后的漂移序列为输入变量,提出利用RBF神经网络和陀螺阵列技术,对...     

正则粒子滤波算法在MEMS陀螺滤波处理中的应用

针对MEMS陀螺随机漂移的滤除,引入正则粒子滤波算法对其进行处理。首先,采集MEMS陀螺静态漂移数据,对其预处理;然后,采用时间序列分析方法建立自回归AR模型,并将其转化为相应的状态空间模型;最后,利用正则粒子滤波算法对MEMS陀螺随机漂移进行估计和补偿,并与工程中常见的方法进行对比。试验及仿真结果表明,正则粒子滤波在抑制MEMS陀螺随机漂移时效果显著,具有较高的实际应用价值。     

基于光纤陀螺ARMA模型的罗经法自主对准工程实现

在完成光纤陀螺捷联惯导系统样机的罗经法初始对准基础上,为进一步提高初始对准的精度,建立3个光纤陀螺仪随机漂移数据的ARMA模型,采用卡尔曼滤波算法进行光纤陀螺仪随机漂移的精确估计.在三轴转台试验中分析了加入光纤陀螺随机漂移ARMA模型前后的罗经法对准精度,得出光纤陀螺ARMA模型能有效地提高初始对准的精度,验证了其在工程应用中的价值.     

神经网络在光纤陀螺温度补偿中的应用

为了消除光纤陀螺的温度效应并提高陀螺的精度,将神经网络应用于光纤陀螺温度漂移模型的辨识和温度补偿中.采用神经网络算法中的误差反向传播算法,在采集的光纤陀螺漂移数据样本的基础上对其进行了非线性辨识,通过对所采集数据的学习训练出了有效的温度补偿网络,并用实验测试数据验证了该方法的有效性.数据分析表明,神经网络温度补偿方法可以明显改善陀螺的零偏稳定性能.     

精密机械陀螺热漂移的一种软件补偿方法的研究

本文从分析精密机械陀螺的结构出发,采用了一种简便的动态模型描述陀螺的热漂移,并提出了对这类模型的一种分段解法。经实验数据计算表明,用这种模型进行热补偿,在4min内即能使陀螺热漂移的峰值减小了80～90%,从而为缩短系统的对准时间提供了一种有效的工程方法。     

基于惯导系统模型的自对准陀螺测漂方法研究

针对平台式惯导系统初始测漂过程需要外界提供航向基准的特点,文中提出了一种既能自动寻北又能准确测量陀螺漂移的测漂方法.通过方位精对准状态在北西天坐标系和东北天坐标系两次定位测量水平陀螺漂移,在水平精对准状态下记录北向速度并采用最小二乘法解算方位陀螺漂移.仿真和工程试验结果表明,该测漂方法在实现自动寻北的条件下,能实现对水平轴和方位轴漂移的精确测量,满足导航系统对常值漂移测量精度的要求.     

Using genetic algorithm to learn neural network identifier for modeling gyro startup drift rate

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＧｙｒｏｉｓｔｈｅｋｅｙｐａｒｔｏｆａｎｉｎｅｒｔｉａｌｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ .Ｔｏｓｏｍｅｇｙｒｏｓ ,ｔｈｅｉｒｔｈｅｒｍａｌｂａｌａｎｃｅｐｒｏｃｅｓｓｃｏｓｔｓｔｏｏｍｕｃｈｔｉｍｅｔｏｍｅｅｔｔｈｅｎｅｅｄｏｆｉｎｓｔａｎｔｓｔａｒｔｕｐ .Ｓｏｅｓｔａｂ ｌｉｓｈｉｎｇｓｔａｒｔｕｐｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｏｄｅｌｓ ,ｗｉｔｈｗｈｉｃｈｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｒｉｆｔｒａｔｅｉｓａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｗａｙｔｏｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎ…     

非平稳时间序列建模用于陀螺漂移分析

本文将非平稳时间序列的状态空间建模方法用于陀螺过渡过程的分析．基于平滑先验约束的概念，使用卡尔曼滤波和赤池的ＡＩＣ方法拟合全局模型，得到陀螺漂移模型的若干数值结果并用于陀螺系统分析．由于观测序列的趋势项、不规则分量可同时建模，因此比分别建模在统计上更加准确有效．     

GPS辅助的SINS系统快速动基座初始对准

为实现基于优化的动基座对准算法(OBA)对陀螺仪误差的估计,并使其能够应用于低精度SINS系统中,将自适应无迹卡尔曼滤波算法与OBA算法相结合,提出一种新的由GPS辅助的SINS系统快速动基座对准（FIMA）算法.该算法首先推导了陀螺仪常值漂移与失准角之间的关系,并以此构建非线性系统状态方程,然后用重力加速度和GPS输出速度的积分构建量测方程;由于系统存在非线性,提出使用UKF算法对失准角以及陀螺常值漂移进行估计;由于量测方程由速度和重力加速度的积分构成,量测噪声协方差难以确定,引入自适应滤波算法对量测噪声实时估计. 跑车实验结果表明:对于低精度SINS系统,该算法可在15 s左右将航向角误差收敛到3°以内,在3 min以后航向角误差可收敛到1°以内;与传统非线性动基座对准算法以及OBA算法相比,该算法可在无任何初始姿态信息的条件下快速对准,且能够对陀螺常值漂移进行在线估计和载体系失准角补偿,提高了动基座对准的精度和收敛性能.     

基于粒子滤波和UKF联合滤波的卫星姿态估计

针对矢量观测的三轴稳定卫星的姿态估计问题,提出了基于粒子滤波(PF)和Unscented卡尔曼滤波(UKF)的一种联合滤波方法.为了避免粒子滤波的状态高维数引起的计算量过大、难收敛等问题,采用UKF滤波来估计陀螺的漂移,从而使粒子的数量大大减少,以较少的运算量获得较好的滤波效果.另外,通过定义增量误差四元数和采用无冗余的广义罗德里格参数(Generalized Rodrigues Param eters)(三参数)描述卫星姿态,使四元数的归一化处理是隐含的,从而解决了四元数的归一化所造成的协方差阵奇异问题.将该方法应用于某型号卫星的姿态估计,并与UKF相比,即使在较大初始姿态误差情况下,算法也能很快地收敛,验证了所设计的姿态估计算法是可行有效的.     

Vondrak滤波在磁悬浮陀螺全站仪数据处理中的应用

磁悬浮陀螺全站仪容易受到外界干扰力矩的影响,采样数据中包含随机性漂移,而这种随机性漂移无法建立数学模型,因此采用不要求建立函数模型的Vondrak滤波对陀螺数据进行处理; 并在西安地区建立一条高精度天文基准线,在此基准线上反复进行8次测回的陀螺方位角测量试验,对每一测回的40 000组第1、2位置寻北力矩进行Vondrak滤波平滑处理。结果表明:Vondrak滤波平滑处理后,数据序列的毛刺减少,平滑数据序列能够反映出磁悬浮陀螺全站仪寻北力矩的变化趋势; 与原始数据相比,Vondrak滤波平滑处理结果的均方根明显减小,数据更为集中; Vondrak滤波能够有效消除磁悬浮陀螺全站仪的随机性漂移影响,提高真北方位角的测定精度,在最大程度上滤除干扰成分, 保留有用信息。     

Identification of coefficients in platform drift error model

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｉｎｅｒｔｉａｌｎａｖｉｇａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｏｍ ｐｏｎｅｎｔｏｆＩＮＳ ,ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓａｎｉｎｅｒｔｉａｌｍｅａｓｕｒｉｎｇｂａ ｓｉｓ .Ｇｙｒｏｄｒｉｆｔｅｒｒｏｒ ,ａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒｏｕｔｐｕｔｅｒｒｏｒａｎｄｓｏｏｎｃａｕｓｅｔｈｅｐｌａｔｆｏｒｍｄｒｉｆｔ .Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｃｃｕｒａｃｙ ,ｗｅｃａｎｕｓｅｔｈｅｇｙｒｏｓａｎｄａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒｓｏｆｈｉｇ…     

陀螺温漂对稳定平台动态性能影响的探讨

本文详细讨论了由于温度变化而引起液浮积分陀螺产生漂移的机理以及对所组成稳定平台系统动态性能的影响,并给出了仿真的数值结果,为进一步改进系统质量提供了参考。