基于光纤陀螺的捷联寻北仪误差分析

光纤陀螺寻北仪的静态误差包括陀螺误差、倾斜角测量误差、安装误差、转位控制误差、物理量(纬度、地球重力加速度)误差等.分析各种误差对四位置寻北精度的影响机理,重点详细推导误差模型,并进行仿真验证.仿真结果表明:陀螺精度对寻北精度的影响最大;转位误差和安装误差的影响大于倾斜角测量误差影响,纬度误差影响最小;同时,除安装误差...     

基于动调陀螺的多位置寻北仪的转位误差分析

针对实验过程中转台在每个转位处存在的转位误差对系统寻北精度的影响,介绍了动调陀螺多位置寻北仪的工作过程及真北解算原理,进行了转位误差对寻北精度影响的误差分析。运用误差理论和偏导数原理,推导出转位误差与寻北误差二者之间的关系模型。理论分析及实验结果表明,在相同寻北位置数的情况下,转位误差越小寻北精度越高;同时在一定的转位误差时,寻北位置数越多则寻北精度越高。根据理论分析,提出了两种不同的误差补偿方法。     

光纤陀螺寻北仪样机设计及系统测试

提出了一种基于光纤陀螺的动态寻北方案,运用光纤陀螺测量地球角速度的北向分量.通过对光纤陀螺输出的正弦信号的采样和处理,即可得到地球表面某参考点的方位.描述了光纤陀螺寻北仪的工作原理及系统样机组成,详细分析了转台台面倾斜误差对寻北精度的影响,采用加速度计对寻北精度进行补偿提高.采用多周期多位置采样技术,有效地抑制了光纤陀螺的测量噪声.测试结果表明,在3 min之内可获得5'的真北角精度.     

一种应用于光纤陀螺寻北的温度漂移补偿方法

光纤陀螺寻北启动误差是启动过程温度剧烈变化导致的光纤陀螺零偏漂移产生的误差,表现为冷启动时寻北误差较稳定段时明显增大,事实上延长了有效寻北时间。通过对光纤陀螺温度漂移影响因素的分析,利用经验模态分解、ARMA建模与Kalman滤波建立多参量线性模型,实现了一种应用于光纤陀螺寻北的温度漂移补偿方法,实验结果表明,该方法可以将寻北启动误差降低近80%,使得冷启动时寻北精度与稳定段相当并缩短了有效寻北时间。     

光纤陀螺组件误差标定ARLS算法

捷联惯性导航系统误差参数标定的准确程度对于系统的导航和定位精度具有重要影响.针对常规速率标定法不能辩识陀螺零偏,未充分预热时光纤陀螺的误差标定易受温度变化影响这两个问题,提出了一种用于光纤陀螺捷联惯性导航系统的新标定算法--自适应递推最小二乘法(ARLS).在建立光纤陀螺误差及其补偿模型的基础上,通过大量温度实验研究了自适应遗忘因子的求取方法,详细推导了ARLS算法及其实现思路.最后通过算法仿真和速率试验证明了在器件特性不稳定条件下,ARLS算法能有效辨识陀螺的误差参数及减小温度变化对光纤陀螺误差标定的影响.     

基于环形激光陀螺调制输出的寻北系统

利用环形激光陀螺对角速度输入量具有较高灵敏度的特点,提出了一种新型的激光陀螺寻北系统,将一环形激光陀螺垂直安3 水平的恒速转台上,使输入轴与台面平行,通过测量地球自转角速度的向向分量,实现寻北过程,通过与其对称放的加速度计可以测量出由于轴系安装和系统调平引起的台面倾斜误差,从而对激光陀螺的数据出量进行补偿,同时采用单周期多位置采集技术和多周期重复测量的方法,有效地抑制了激光陀螺的测量噪声,最大限度地减少了随机误差和系统误差的影响,提出了系统的寻北精度,适合多种领域的需要。     

光纤陀螺在摇摆状态下的误差建模与补偿

光纤陀螺在摇摆运动条件下存在不可忽略的角速率测量误差,该项误差制约了光纤陀螺捷联系统在恶劣角动态应用环境下的精度。针对这种情况,基于自动控制理论和光纤陀螺闭环控制方案,分析了闭环光纤陀螺摇摆误差的产生机理,指出角加速度是导致摇摆误差的主要因素。随后建立了光纤陀螺摇摆误差的简化模型,并提出了摇摆误差补偿算法。最后采用基于等效输入原理的动态特性测试方法,在不同的摇摆频率下对光纤陀螺进行了摇摆误差测试和补偿试验。试验结果表明,补偿后摇摆误差减小了一个数量级,验证了理论模型的准确性和补偿算法的有效性。     

实时中天寻北算法

中天法是机械陀螺仪精密寻北中最常用的测量方法之一,但是传统中天法测量一般需要1-1．5个以上中天周期才能得到测量结果,严重影响到测量速度．文中介绍了中天法寻北理论,并根据陀螺仪运动规律,提出了实时中天法寻北测量方法．该方法不需要等到光标穿过零刻线,在任意位置时即可以开始寻北测量,从而可以最大程度地避免陀螺下放后因光标远离零刻线而占用的测量时间．实验结果表明,该方法在保证寻北测量精度的同时,可以有效缩短寻北测量时间,达到了快速寻北的目的．     

小波分析在光纤陀螺信号处理中的工程应用

光纤陀螺作为敏感角速度信息的元件对其精度要求较高,仅在硬件方面提高它的精度会极大的增加成本,工程应用中不经济,而从软件设计对光纤陀螺信号进行处理以提高精度便显得尤为重要.小波分析作为一种新型时频共域滤波器,处理二维信号取得了很大的进展,而在实时处理时间信号领域成果相对较少,为此,介绍了小波分析理论并提出了小波分析对光纤陀螺信号实时处理的工程应用方法.     

光纤陀螺中偶次谐波引起零偏误差的分析

本文介绍了一种计算由偶次谐波引起光纤陀螺零偏误差仿真方法,根据计算光纤陀螺的零偏误差可以用贝塞耳函数和三角函数表示.在计算中我们发现光纤陀螺的零偏误差与调制信号中的偶次谐波和光纤中由于偏振现象引起的角度误差有关.当调制深度设置到3π/5附近时,零偏误差可以减少到最小.由于制信号中的偶次谐波是引起零偏误差的主要原因,我们使用频谱分析仪测量了调制信号中的偶次谐波.此外,我们还通过光纤陀螺的输出测量了光纤陀螺的零偏误差.通过仿真得到的光纤陀螺零偏误差结果得到了试验的验证.     

形位误差评定的序贯优化算法

首次应用数论序贯优化算法 (SNTO ,方开泰 ,王元 ,1990 )进行形位误差评定 ,该方法可以不十分依赖于参数初值 ,可用于任何线性和非线性评定参数 ,对于有较多局部极值的问题也同样容易找到全局最优 ,该算法比传统的算法有很多优越性     

三维力传感器静态解耦算法的研究与应用

介绍了三维腕力传感器维间耦合基本原理,并建立了耦合误差模型,阐述了传感器静态标定的基本方法。对传统的基于求解矩阵广义逆的静态解耦算法中容易产生病态矩阵,进而影响解耦稳定性和精度的问题进行了研究。提出了基于耦合误差建模的静态解耦算法。对十字梁型三维腕力传感器进行静态标定试验,使用2种解耦算法对标定数据进行分析。试验结果表明,基于耦合误差建模的静态解耦算法具有高可靠性和高解耦精度,且能够反应各维力之间的耦合关系。     

通信管道静摩擦系数标准器检定装置计量标准研究

介绍了通信管道静摩擦系数标准器检定装置计量标准的量传关系、组成、测量能力、主要技术参数、工作原理和检定方法,对可能影响检定装置测量结果准确性的因素进行了研究,确定了检定装置所用的标准试棒、采用的拉伸速度和对测量不确定度影响的因素。结果表明:检定装置所用的标准试棒与标准试件组成的摩擦副的静摩擦系数为0.120±0.005（拉伸速度为1.000mm/s）;温度和湿度对静摩擦系数的影响可以忽略;拉伸速度、重力加速度、标准试棒纵向中心线与推拉力计测头中心线重合度对测量结果均会造成影响,应作为B类不确定度分量加以评定。     

JSJ精密水准仪经纬仪综合检验仪原理及误差分析

介绍了一种最新研制的在室内检定高精度水准仪经纬仪的计量标准仪器,并分析了该仪器设计原理及误差来源。     

基于模糊综合评价法和着重加权法的水尺计重误差算法研究

水尺计重易受多种因素影响而产生误差。结合水尺计重的特点,采用模糊综合评价法与加权着重法设计出误差算法,实现输入风险指标值,就能获取该条件下水尺计重的误差。模糊综合评价法体现出水尺计重误差风险指标多因素、多层次以及部分指标难以量化的特点,而加权着重法则弥补了模糊综合评价法风险衰减的不足。基于模糊综合评价法与加权着重法的水尺计重误差算法可以计算出不同情况下水尺计重工作的误差风险,确保水尺计重误差低于0.5%的技术要求。     

光纤双向时间传递的误差分析

介绍了光纤双向时间传递的基本原理和系统组成,通过对信号传输链路分析,推导出了影响时间同步精度的误差来源。详细分析了来回光纤链路不对称性、光器件处理、时间间隔测量等引入的误差对时间同步精度的影响,从理论上计算出各项影响因素引入误差的量值。提出了降低误差、提高系统同步精度的方法。通过理论分析和计算得出光纤双向时间传递系统同步精度可达亚纳秒量级。     

方波扫描路径确定声源声功率误差特性分析

改进了矩形测量面方波扫描路径测量声功率的误差模型 ,以单极子、偶极子及四极子声源为例 ,给出了扫描方向、测量面离声源的距离及扫描线的密度的选取对理论误差的分布图形。分析结果表明 :对选定的测量面 ,在扫描线密度小的情况下 ,通过调整声源离测量面的距离 ,可以在声源近处找到一个最优点或较优点 ,使理论误差为零或很小 ;在绝大多数情况下 ,沿测量面长边扫描误差比沿短边扫描小。     

一种计算热计量仪表误差的简便方法

热计量仪表中各组成部分的准确度对其热量计量准确度起着至关重要的作用。目前的有关标准与规程只给出了热计量仪表误差极限的计算方法 ,并由此确定其准确度等级。实际上 ,热计量仪表的误差并不是其各部分组件误差的代数和。文中根据热计量仪表误差计算的基本方法 ,提出了一种计算热计量仪表准确度的简化法 ,具有一定的准确性 ,便于在实际测量中使用     

新型零差激光干涉仪测量误差因素分析

介绍了新型零差激光干涉仪的测量原理,实验和理论分析了干涉条纹宽度、激光光强、散斑效应对该激光干涉仪测量误差的影响。结果表明,干涉条纹宽度对振幅测量值影响并不明显,测量误差为0.5%;光强变化引起的振幅测量误差为0.5%,光强较弱会增大测量误差;散斑效应引起的振幅测量误差与透镜参数有关,测量误差为0.4%。该新型零差激光干涉仪可有效降低测振系统对测量环境的要求。