陀螺寻北仪大偏北角粗寻北方法

为实现陀螺寻北仪在大偏北角情况下粗寻北,在大偏北角情况下,该文分别对不跟踪和跟踪状态下的陀螺运动特性进行分析后,针对陀螺运动特性,提出不跟踪及跟踪状态下的两种大偏北角的粗寻北方法,并分析了两种粗寻北方法;最后,对跟踪状态下的大偏北角粗寻北方法进行试验验证,分析了方法的有效性及寻北精度不足的原因,并根据分析结果提出设计高精度伺服系统的必要性。     

陆用光纤陀螺寻北仪误差特性研究

针对陆用武器对高精度寻北定向的要求,本文以高精度光纤陀螺寻北仪为研究对象,基于光纤陀螺寻北仪误差模型和光纤陀螺的误差特性,从理论上对光纤陀螺寻北仪寻北误差进行了分析,提出寻北仪主要包括系统误差和器件误差两个方面的误差源,并分别对不同误差源引起的寻北误差进行推导,得到光纤陀螺寻北仪寻北精度主要受陀螺零偏漂移、安装误差和转台测角精度决定的结论。对光纤陀螺寻北仪各误差源引起的寻北误差进行仿真试验,试验证明了理论分析的正确性。     

基于滤波方法提高精寻北阶段的寻北精度

为了解决摆式陀螺寻北仪在复杂环境下寻北精度不高的问题,在分析寻北过程各个阶段信号特点的基础上,将滤波方法引入精寻北阶段的陀螺信号处理中。该文使用最小均方算法(LMS)自适应滤波、滑动均值滤波、低通滤波及中值滤波对精寻北阶段陀螺信号进行处理,然后对滤波效果进行了分析比对,并进行了精度分析。结果表明,滤波处理后的精寻北阶段数据信号较之前更平滑,波动减小,有利于提高寻北结果的准确度,且经计算,滑动均值滤波的处理结果精度更高。使用滤波方法对陀螺信号进行处理,减小了信号的精度损失,提高了寻北结果的精度和可靠度,具有良好的工程实践性。     

摆式陀螺寻北仪悬带的力学传递分析

外界扰动是通过摆式陀螺寻北仪的悬带从基座传递到陀螺房,为了分析悬带对外力矩的传递规律,从摆式陀螺寻北仪结构出发,由拉格朗日方程建立悬带摆角模型,在瞬时冲击力、常外值力和简谐外力作用到基座时分别解算悬带摆角模型,在小角度时由悬带摆角反映陀螺房所受外力矩。通过实验验证,在一定条件下,悬带摆角频率近似单摆频率;在瞬时冲击力和常值力的作用下,悬带摆角从受力时刻开始简谐振动,摆幅由外力决定;在简谐外力作用下,悬带摆角为单摆频率与外力频率两者振动的线性叠加,当简谐外力频率与单摆的固有频率相近时,将发生共振。     

基于RBF神经网络的光纤陀螺启动补偿及应用

光纤陀螺对温度比较敏感,由于温度引起的零偏漂移是光纤陀螺工作尤其是启动过程中的一种较大误差。文中为了减小光纤陀螺启动过程的零偏漂移、缩短启动时间,提出了对光纤陀螺启动过程进行补偿的方案。该方案以光纤陀螺温度和温度变化率为输入、光纤陀螺漂移为输出建立二输入单输出的RBF神经网络,用于陀螺启动过程补偿。在室温下对某型号光纤陀螺启动漂移进行了补偿,试验结果表明该方法能有效减小陀螺的启动温度漂移,缩短陀螺启动时间。将该方案运用到某型号的光纤陀螺寻北仪上,常温试验表明,该方案大大缩短了寻北仪的准备时间,提高了寻北精度。     

陀螺寻北仪改进的步进迭代法

为了提高摆式陀螺寻北仪的限幅效率,提出了一种改进的步进迭代法。首先,在建立陀螺灵敏部运动方程和分析传统步进迭代法的实现原理的基础上,根据初始下放角速度的大小提出不同的步进迭代策略;然后详细推导了改进的步进迭代法的实现原理;最后通过数值仿真验证了改进的步进迭代法的可行性。数值仿真算例表明:当初始下放角速度在一定范围内时,改进的步进迭代法相对于传统的步进迭代法限幅效率更高。改进的步进迭代法保留了传统步进法不需要增加系统硬件的优点,回避了电磁阻尼法的电磁干扰力矩的问题,保证了限幅的可靠性,为缩短寻北时间提供理论参考。     

速率偏频激光陀螺寻北仪设计

设计了一套高精度的速率偏频激光陀螺寻北仪样机。样机主要由90型速率偏频激光陀螺和高精度单轴一体化转台构成,采用东西向二位置寻北方案,通过滑动平均法处理采样数据,降低量化误差的影响。在地理纬度28.2°处进行寻北实验,结果表明,静基座条件下200s寻北精度优于16″。     

一种新型陀螺经纬仪平稳快速锁放方法

锁放环节是影响摆式陀螺寻北速度及陀螺灵敏部下放后限幅难度的关键环节。为解决现有摆式陀螺寻北仪锁放时间较长且陀螺灵敏部下放后摆幅较大的问题,以一种能够进行匀速运动的锁放装置为例,通过对原有控制电路进行I2C总线扩展,针对锁放过程中各阶段特点合理控制锁放电机转速,实现平稳快速锁放要求。经实验验证,新的锁放控制方法完全可行,锁放时间控制到25s内,下方后摆幅不超过1°30′,具有可行性和实用价值。     

光纤陀螺寻北仪多位置寻北误差分析

在建立光纤陀螺（FOG）寻北仪误差模型和FOG误差模型的基础上，从理论上分析了FOG和加速度计的零偏、FOG零漂、地速和地磁场随方位的变化等对FOG、FOG寻北仪的影响以及FOG寻北仪产生多位置寻北误差的原因，并提出了减小多位置寻北误差的方法。最后，在FOG寻北仪中进行了实验，实验证明了理论分析的正确性和所采用的方法的有效性。     

光纤陀螺寻北仪误差系统分析

为了提高光纤陀螺(FOG)寻北仪的精度,从陀螺仪平台调平误差、基座不稳定产生的误差、光纤陀螺(FOG)的漂移、陀螺仪转位误差等出发,对影响光纤陀螺寻北仪的因素进行了系统全面地分析,并进行相应的补偿,消除了大部分的误差因素,理论上能使寻北仪精度得到显著地提高.     

基于模糊自适应PID算法的寻北仪转位控制

转位控制方案设计是寻北仪系统设计中一个极其重要的环节,转位机构的转位精度必须满足陀螺寻北的精度要求.该文结合传统PID控制和模糊控制的优点,在以现场可编程门阵列(FPGA)为核心的硬件系统中设计了基于模糊自适应PID算法的寻北仪转位控制器,充分发挥了两者的优势,并在Matlab/Simulik中建立了该系统模型,为模糊规则和PID初始参数的选取提供了依据.实验结果表明,该转位系统的转位精度可以满足寻北仪寻北精度的要求.     

激光捷联导引头线性区扩展方法研究

当激光捷联导引头工作在设计的线性区外时,在确定的激光导引头参数条件下,通过对激光探测器输出电信号的综合处理与运用,从软件算法方面可将激光导引头线性区向外大范围扩展。当目标回光剩余光斑占有两个象限时,经计算、标定,其测量结果较准确,扩展后的测量结果与线性区内测量结果呈准线性分布,当目标剩余光斑仅占有一个象限时,其质心相对于导引头视轴的距离可精确确定,但其给出的俯仰、方位位置存在较大偏差,通过限定角度,可以给出目标粗略角度位置。     

陀螺仪对激光导引头跟踪精度影响研究及改进

根据陀螺激光导引头有源欺骗式干扰试验效果,分析了陀螺仪系统振动对导引头跟踪精度的影响,并对产生机械振动的原因进行了深入研究。提出了陀螺仪系统减振控制设计方案,通过试验验证了该方案的有效性,从而提高了导引头的跟踪精度。     

速率陀螺式激光导引头稳定跟踪原理分析与仿真

激光导引头是激光末制导武器(炮弹、炸弹和导弹)的核心部件,其性能优劣直接影响对目标的捕获、跟踪性能及命中精度,采用计算机仿真技术对激光导引头系统进行建模和仿真是一条有效评估其性能的途径.结合某速率陀螺稳定式激光导引头的结构特点,研究其空间稳定和跟踪的工作机理,并应用多体力学和空间飞行原理建立了该型导引头伺服系统的数学模...     

基于斜距多普勒分析的雷达前视测高方法

针对基于正下视天线几何构型的传统雷达高度计不适用于天线前向安装的弹载雷达导引头系统的问题,提出一种基于回波斜距多普勒分析的适用于前下视几何构型的雷达测高方法。该方法利用平台与目标间相对高度、速度、斜距及多普勒之间的几何关系实现高度测量,并采用方位谱相关法实现由前视几何引起的非均匀方位谱分布条件下的多普勒中心估计。首先对回波进行距离匹配滤波和方位去斜处理,实现距离方位二维聚焦。然后在距离向进行子段划分处理提高测高精度及稳定性。在每一距离子段中,通过波门和采样点推算斜距,采用方位谱相关法估计多普勒中心,并根据测高几何关系估计高度值。最后对各子段测高值进行能量筛选和平均后输出最终测高结果。仿真和实测数据处理结果均表明本文所提方法应用于弹载雷达导引头前视测高有很好的测高精度。     

弹载ESM系统中的目标方位及坐标解算

研究了基于弹载电子侦察（ESM）系统的测量方位与弹体空间三维坐标关系及变换原理,并根据测量方位与弹体姿态信息的解耦关系,得出目标相对于坐标原点的坐标及方位角和俯仰角。仿真结果表明,该方法可用于导引头侦察系统中目标方位的解算及定位。     

基于RTK的毫米波导引头性能评估方法

毫米波导引头可穿透云、雨、烟、雾,实现目标的全天候探测,其性能指标直接决定了控制算法的设计。为保证造价昂贵的毫米波制导武器系统的命中精度和毁伤效果,需要对毫米波导引头的性能进行准确的评估。然而仅仅通过实验室测试无法模拟真实的作战使用环境,需要高精度的外场测试方法准确评估导引头性能。针对此问题,提出了一种基于RTK的毫米波导引头性能评估方法。首先,基于GPS的测量结果实时计算导引头参数;然后,将计算结果与导引头自身的输出进行对比分析;最后,评估毫米波导引头各性能指标的精度。实测数据验证了所提方法的有效性。     

基于光纤陀螺的方位测井仪设计

设计了一种可用于套管井和裸眼井井眼轨迹测量的光纤陀螺方位测井仪。该仪器采用以光纤陀螺作为方位角传感器,以DSP和FPGA的架构完成数据采集处理。对仪器进行多次测试并和钻井曲线对比。测试结果表明,仪器满足工程要求。