寻北仪用高精度动力调谐陀螺仪再平衡电路的设计

全姿态车载自动寻北仪是一项集精密机械、惯性技术、计算机和数据处理于一体的现代高科技产品,其主要工作内容中重要的的一项便是利用高精度陀螺仪敏感地球角速度分量,高精度的陀螺必须配以高精度的再平衡电路才能组成高精度的陀螺仪.本文通过对寻北仪用某型动力调谐陀螺模型的系统分析和仿真,初步确定了陀螺仪再平衡电路的主要参数,并利用实际电路与陀螺进行试验,确定了实现高精度陀螺仪再平衡电路的具体电路形式.     

捷联式陀螺寻北仪误差分析与试验研究

对产生捷联式挠性陀蚴寻北仪误差的主要因素进行了分析。试验结果表明：水平姿态角较 ,与重力加速度的一次项有关的陀螺漂移是产生建立经误差的主要原因之一。应用椭圆低通滤波器对陀螺仪输出信号进行处理,能较好地减小基座扰动对寻北精度的影响。     

应用于动力调谐陀螺仪的磁力轴承的设计

针对传统动力调谐陀螺仪中的轴承的问题,采用磁悬浮轴承。根据目前动力调谐陀螺仪的结构,设计了磁悬浮轴承,为提高动力调谐陀螺仪精度和寿命提供了一条新的思路。     

动力调谐陀螺仪动力吸振器的研究

建立了动调陀螺轴向振动力学模型，并根据仪表的具体结构，设计了两种不同结构形式的吸振器以用于动调陀螺的抑制。理论和实验数据表明，在动调陀螺轴系上附加有阻尼的动力吸振器，可以大幅度地降低仪表谐振时的振动放大量级，改善仪表的振动特性，提高其抗随机振动能力。     

捷联寻北仪方位角误差分析

应用捷联惯导系统的基本理论研究了动力调谐陀螺寻北仪在有姿态时,由于坐标不一致性和纬度的计算误差引入的寻北误差,为全方位补偿和姿态补偿提供了理论探索。仿真和实际系统结果表明,由方位角引起的方位角误差与纬度及姿态有关。     

摆式陀螺寻北仪抗干扰控制研究

随着国防事业的飞速发展,在军事应用领域中,对陀螺寻北仪在寻北的快速性与精确性上的要求越来越高,为降低在野外工作时外部环境对其寻北测量的影响,通过引入抗干扰控制电路,改善其抗干扰性,增强其适应外界环境的能力。     

陀螺寻北仪的算法改进

陀螺寻北仪的算法改进采用基于二位置寻北算法.用转位对消常值漂移,并忽略惯性器件随机漂移误差项.将陀螺和加速度计的机械误差、物理量误差、标度因数及量化误差等测量值输入补偿模块,进行二位置寻北解算和转角误差补偿.实验表明本方法增强了寻北精度.     

摆式陀螺寻北仪快速寻北的时差逆转点法

针对现有粗寻北方法时间长精度差的不足,结合时差法和逆转点法提出一种综合快速寻北的时差逆转点法。由陀螺仪常数及地理信息求出摆动周期,然后测量摆动曲线中一个逆转点和两个相关点的时刻与摆幅,代入时差逆转点法模型解算出真北方向。通过实验验证,测量时间短,精度优于传统粗寻北方法。结合积分法精寻北,在7min内,寻北精度达到7″。     

动力调谐陀螺再平衡回路技术的发展与研究现状

分别介绍了动力调谐陀螺模拟和数字脉冲再平衡回路的发展与研究现状,分析了两种再平衡回路由于线路引起漂移误差的主要原因,比较了模拟和数字再平衡回路的优缺点.探讨了用DSP直接数字控制实现再平衡回路的方法及这种方法的优缺点,给出了数字控制回路中值得研究的问题.     

基座晃动对寻北仪影响的仿真分析

外界对寻北仪的干扰,选取正弦和正弦衰减情形,采用二位置寻北方案及改进寻北算法进行仿真,允许基座在大倾角情况下确定方位,即横滚角和俯仰角可不近似为零.计算机控制力矩电机带动旋转机构使陀螺、加速度计由初始位置转动180°采样,再反向转动180°回到初始位置重采样,根据各通道的两次脉冲总数计算航向角、横滚角和俯仰角.仿真结果说明在基座晃动情况下,寻北仪未经有效补偿无法准确寻北.     

具有倾角补偿的快速寻北仪系统研究

介绍了一种能在静态下全天候、全方位、快速、实时的陀螺自动寻北仪,本寻北仪采用二位置寻北,二位置寻北方案结构简单、实现方便和精度高等优点得到广泛应用.寻北仪利用陀螺和加速度计分别测量地球自转角速度的分量及载体的倾角.寻北算法里包含了载体倾角补偿内容,不需将载体完全调平,在小倾角的条件下就能够自动寻北,最后通过数码显像管或串口通讯输出载体的某一固定轴与真北方向的夹角.     

动力调谐陀螺仪的八位置测试法

通过八位置测试法对动力调谐陀螺仪误差模型进行标定测试,先通过标定测试获得动力调谐陀螺仪的力矩标定因数,对动力调谐陀螺仪误差模型分析,再根据得到的8个位置的力矩反馈电压求出动力调谐陀螺仪的十个静态误差系数,最后计算漂移系数,然后对标定验证数据采集分析。     

HGA-RBF网络在动力调谐陀螺仪漂移预测中的应用

由于经典RBF神经网络预测DTG漂移存在参数优化困难和预测精度不理想的问题,将具有可同时优化神经网络参数和隐节点数的递阶遗传算法引入到了对RBF神经网络核函数各项参数的优化中,旨在提高RBF神经网络的建模能力,从而提高DTG漂移的预测精度．首先归一化DTG漂移数据,建立HGA—RBF网络预测模型,然后应用DTG实测漂移数据给出预测模型应用结果,最后利用DTG随机漂移率对预测模型的有效性进行验证．实验结果表明,用这种方法建立的模型能较好地描述动调陀螺仪的漂移特性,其补偿后的漂移量较原始漂移量减小4．5倍．     

具有倾角补偿的快速寻北仪系统研究

介绍了一种能在静态下全天候、全方位、快速、实时的陀螺自动寻北仪,本寻北仪采用二位置寻北,二位置寻北方案结构简单、实现方便和精度高等优点得到广泛应用。寻北仪利用陀螺和加速度计分别测量地球自转角速度的分量及载体的倾角,寻北算法里包含了载体倾角补偿内容,不需将载体完全调平,在小倾角的条件下就能够自动寻北,最后通过数码显像管或串口通讯输出载体的某一固定轴与真北方向的夹角。     

液浮陀螺仪全温动态调参再平衡电路的研究

基于通用LVDT(线性可变差动变压器)信号调节器件AD698，本文给出了一种可在全温工作范围(—40℃～ 65℃)内自动调节陀螺仪闭环回路动态特性参数的陀螺仪再平衡电路，它与YST—02A型单自由度掖浮积分速率陀螺形成闭环回路，用于某型号地空导弹。该再平衡电路首次应用了四校正环节，使系统由I型系统变为厦型系统，实现了陀螺仪无速度位置误差跟踪，大大提高了陀螺仪的动静态性能。     

动力调谐陀螺仪数字伺服与数字输出技术

分析了动力调谐陀螺仪数字控制和数字输出的可行性和优点,针对导航系统确定出采样频率4000Hz,采用PCI04和数据采集卡,实现了动力调谐陀螺仪的数字伺服控制和数字输出。该技术可以同时取代传统挠性捷联惯性测量单元中的陀螺伺服电路和陀螺模数转换电路．使IMU体积幅度缩减。原理性验证试验表明,利用该技术数字输出精度达到2-4°／11,全测量范围线性度达到0．01,调节时间8ms,测量范围达到60°／s。     

带误差补偿的二位置寻北仪设计

带误差补偿的二位置寻北仪系统包括电源、转机结构、控制电路、计数器等.其补偿算法推导基于陀螺和加速度计一次误差补偿模型,以降低陀螺随机漂移及加速度计的零位漂移对寻北精度的影响.同时再利用由典型静态误差源产生的寻北误差与方位角三角函数成正比或为常值,以罗差修正寻北结果进一步提高寻北精度.     

基于SOPC的动调陀螺数字再平衡回路设计

根据动力调谐陀螺仪（DTG）再平衡回路工作原理和解耦控制算法,设计了基于FPGA的数字再平衡回路。研究了陀螺仪的耦合情况,利用对角阵解耦法推导出控制、输出解耦阵,建立了数字再平衡回路的数学模型。系统采用SOPC作为控制解算核心,信号器的信号放大解调和力矩器施矩由硬件电路实现,解耦和控制算法由SOPC软件实现。实验表明,应用数字再平衡回路的寻北仪,其寻北精度达到了预期要求,经过转台静态试验。验证了系统设计的正确性。     

恒速偏频激光陀螺寻北仪的研究

文中介绍了恒速偏频激光陀螺寻北仪的工作原理，分析了其寻北算法，在此基础上进行了实验。理论分析和实验表明恒速偏频激光陀螺寻北仪的精度和激光陀螺的随机游走成正比，和总寻北时间的平方根成反比。     

液浮陀螺仪全温动态调参再平衡电路的研究

基于通用LVDT(线性可变差动变压器)信号调节器件AD698,本文给出了一种可在全温工作范围(-40℃～ 65℃)内自动调节陀螺仪闭环回路动态特性参数的陀螺仪再平衡电路,它与YST-02A型单自由度液浮积分速率陀螺形成闭环回路,用于某型号地空导弹.该再平衡电路首次应用了PI校正环节,使系统由Ⅰ型系统变为Ⅱ型系统,实现了陀螺仪无速度位置误差跟踪,大大提高了陀螺仪的动静态性能.