神经网络在光纤陀螺标度因数温补中的应用

阐述了光纤陀螺标度因数受温度影响的机理,光纤长度、光纤环直径、中心波长、集成光学调制器调制系数以及2π复位电压值均影响标度因数的稳定性。在此基础上提出建立温度模型补偿法,对最小二乘法和BP神经网络补偿法进行了分析与比较。该文利用光纤陀螺输出实测数据进行了后仿真,结果表明,神经网络法进行光纤陀螺标度因数温度补偿可使误差明显减小,其效果要优于传统的最小二乘法,这样保证了光纤陀螺全温情况下在系统的使用精度。     

光子晶体光纤陀螺标度因数特性研究

光子晶体光纤陀螺原理上具有磁敏感性低、温度稳定性好及抗辐照等特点,是光纤陀螺一个新的重要发展方向。很多学者研究了其零偏特性,但未见对其标度因数的研究报道。研究了光子晶体光纤陀螺标度因数的误差构成,并试验测量了光子晶体光纤环引入的误差。研究结果表明,光子晶体光纤陀螺标度因数具有更稳定的温度和辐照特性,在-40~+70℃的温度范围内,标度因数重复性为242.310-6(未补偿时),约为普通光纤陀螺的1/2。在经历总剂量为50 krad(Si)的辐照后,光纤陀螺标度因数变化10910-6,重复性和非线性没有明显变化,比普通光纤陀螺稳定1 倍以上。     

光纤陀螺测量系统标度因数标定方法研究

陀螺标度因数是光纤陀螺测量系统的重要参数,其准确性对系统的应用性能有较大影响。现有标定方法受到光纤陀螺的标度因数非线性误差和转台速率误差的制约,标定精度不高。设计了一种遍历速率角度基准式的标定方法,以转台的角位置作为标定基准,在标定过程中使光纤陀螺的输入角速率历经从静止到测量范围的遍历过程,可以在不显著增加标定时间的基础上提高标定精度。进行了验证试验,结果表明,新方法的标定误差比现有方法降低一个数量级,可有效提升光纤陀螺测量系统的应用精度。     

单模光纤弯曲半径对光纤陀螺标度因数稳定性的影响

在采用低偏和保偏混合光路的混偏光纤陀螺的光学架构中,包含了一些单模光纤元件和单模光纤。当单模光纤发生弯曲时,光纤中传输的纤芯导波模式和单模光纤中的界面反射波模式之间将会发生相互干涉,导致光的传输特性受到影响。提出了单模光纤弯曲对光纤陀螺标度因数稳定性影响的数学模型。仿真和实验结果表明:当温度发生变化时,单模光纤弯曲会导致传输光的中心波长发生漂移和振荡,从而影响光纤陀螺标度因数稳定性。中心波长振荡的振幅与弯曲半径直接相关。     

平均波长对光纤陀螺标度因数的影响

分析了宽谱光源的平均波长对标度因数的影响,初步建立了开环光纤陀螺和闭环光纤陀螺标度因数的系统模型,详细讨论了平均波长和光纤陀螺第二闭环影响标度因数的机理,并进行了相关的实验,实验结果与理论分析结果吻合,验证了该系统模型的正确性。     

光纤陀螺标度因数与零偏的测试及分析

研究了精确标定光纤陀螺仪的办法,对其不对称性和非线性度进行测试,并分析零偏重复性、稳定性以及温度等的影响。通过分析计算的数据对陀螺仪的输出进行补偿,并进行验证,使其达到精确测量角速度的目的,对具体的工程应用具有一定的指导意义。     

速率偏频激光陀螺标度因数正反转不对称性的研究

以激光陀螺输出拍频的理论公式为出发点,分别从理论、仿真和实验三个方面分析了激光陀螺标度因数的正反转不对称性.标度因数的正反转不对称性对速率偏频激光陀螺的精度具有非常重要的影响,分别从理论分析、数值模拟的角度比较详细地讨论了标度因数与转动方向的关系,提出了一种在无须知道陀螺零偏和地球白转分量的情况下,用于测量标度因数不对称性的实验方案,通过实验得出某型激光陀螺转速绝对值为72°/s时,标度因数正反转不对称性约为0.02×10-6.     

退偏光纤陀螺刻度因数研究

首次在理论与实验两方面研究了闭环退偏干涉型光纤陀螺刻度因数的非线性误差,闭环锯齿波相位调制器对两个偏振光分量的不同调制深度是其非线性误差的原因之一。提出了降低闭环退偏干涉型光纤陀螺刻度因数非线性误差的方法。     

小型低成本激光陀螺标度因数与温度关系研究

为了更深入地研究小型低成本激光陀螺标度因数与温度的关系,在不增加硬件成本的前提下提高小型低成本激光陀螺性能,采用理论分析与实验相结合的方法,取得了定温度点和慢变温两种情况下标度因数随温度变化的数据。结果表明,标度因数随温度变化的实验数据与近似理论计算大致相符,用所得数据建立多项式进行补偿,能有效地减小标度因数的温度误差。     

光纤陀螺技术及其应用

本文介绍了惯性仪表光纤陀螺仪的基本原理及其分类,分析了光纤陀螺仪的关键技术,同时,根据光纤陀螺仪在军用和民用领域的应用情况介绍了其发展状况。     

测试设备对高精度光纤陀螺误差的影响及抑制方法研究

分析了影响光纤陀螺仪测试精度的主要误差因素,详细研究了速率转台、测试工装、时间基准源等常见测试设备对光纤陀螺误差的影响。提出了基于高精度计数器对于转台精度评价结合长周期、转台固定周数的测试等抑制方法。实验结果表明,采取抑制措施后,测试工装误差引起的零偏测试误差减小了66.7%,速率转台误差引起的标度因数绝对误差以及时间基准误差引起的标度因数重复性误差均减小了一个数量级。研究结果对高精度光纤陀螺仪精度的提升以及测试设备的改进具有指导意义。     

旋转式光纤陀螺寻北仪研究

基于光纤陀螺和旋转调制技术的优点,提出一种单陀螺寻北仪.采用1个单轴光纤陀螺、2个石英加速度计和旋转机构组成系统, 寻北同时还可得到具有一定精度的纬度信息.给出了寻北原理公式,基于递推最小二乘法开发了实用的算法,以消除陀螺漂移和噪声的对寻北精度的影响.通过误差分析对寻北精度进行理论估计,指出影响寻北精度的重要因素是陀螺漂移的不稳定性并使用光纤陀螺测试数据进行半物理仿真.仿真结果表明,3 min内方位角估计值进入0.1°误差带,重复性精度可达4′.     

GNSS抗干扰接收机外场并行测试方法研究

随着卫星导航系统在各行业的深入应用,抗干扰已成为衡量接收终端性能的重要指标。室外抗干扰测试作为检验终端抗干扰能力的重要手段,具有更大的实用价值逐渐被重视。本文通过分析抗干扰算法的复杂性以及室外测试的不确定性,提出一种基于定位精度评估的外场并行测试方法,并对测试过程中的环境构建、数据采集、数据评估等关键技术进行了详细阐述。最后,分析了静态和动态环境下的接收机测试结果,充分验证了测试方法的可行性和有效性。试验结果表明,静态和动态测试各有优势,两者结合可更准确的分析评估终端抗干扰性能。     

光纤陀螺用探测器模块抗辐射特性研究

分析了光纤陀螺用探测器模块在辐照条件下的失效模式,针对元器件的材料、结构、表面处理等方面提出了抗辐射的设计方案,测试了采用该方案设计的探测器模块的参数随辐照的变化情况,结果表明模块的抗辐照效果明显,能够满足探测器组件抗辐射的要求.     

开环光纤陀螺的光源强度噪声抑制方法研究

光纤陀螺系统中的宽带光源会产生光源相对强度噪声,要提高陀螺性能就必须对其加以抑制.由于开环光纤陀螺使用正弦波调制,相对强度噪声不能直接由陀螺信号相减消除.针对基于正弦波调制的开环光纤陀螺系统信号差分电路放大的特点,设计了一种实现强度噪声抑制的新算法.经实验验证,该算法有效,可使开环光纤陀螺的随机游走减小18%.     

消除FOG—ARW对初始对准影响的研究

光纤陀螺(FOG)作为光学惯性敏感器,与传统机械陀螺相比,具有角度随机游走(ARW)等一些特有的性能指标,ARW对导航系统性能具有重要影响。从光纤陀螺的光路、电路结构分析随机游走产生的机理,并从数学的角度阐述角度随机游走的定义;分析角度随机游走对初始对准的影响;提出利用卡尔曼滤波器有效消除角度随机游走对初始对准影响的方案并通过仿真验证了此方案的有效性。     

柱面非均匀弱磁场对光纤陀螺磁敏感性的影响

以光纤陀螺(FOG)某电路板为例,扫描分析了其磁场分布规律,并利用矩阵光学和光传输理论,建立了柱面非均匀磁场中Faraday非互易相位差理论模型,进而仿真分析了实际电路板的辐射磁场对光纤陀螺的影响.分析结果表明:1)柱面非均匀磁场与光纤环距离越小,FOG磁敏感相位误差越大;2)柱面非均匀磁场对FOG所产生的磁敏感误差与角度之间呈倾斜正弦曲线,且倾斜度随磁场与光纤环间距减小而加剧;3)当R＜5r(磁场源位于光纤环外部,r为光纤环半径,R为磁场源与光纤环左侧边缘的距离)或R＜0.5r(磁场源位于光纤环内部)时,非均匀磁场均大于同量级均匀磁场对FOG的影响;4)非均匀场的存在影响FOG偏离固有磁轴方向;5)对于距离FOG较近的一些辐射强度非常小的普通电路板,也会导致FOG输出的不稳定和方向相关性.上述结果对于理解和分析实际磁场对FOG的影响,具有实际指导意义.     

IECAS高分辨率机载合成孔径雷达几何精度试验

本文以实际地形图数据,用经典的雷达摄影测量的方法,检验了中国科学院电子学研究所(IECAS)高分辨率机载合成孔径雷达的几何精度。结果表明：该雷达影像在单图像修测(对已有地图进行更新测量)条件下,平面位置精度优于4m米;在立体图像量测的条件下, 空间位置精度优于20m。     

基于UC3854A/B的高功率因数变换器

文中分析了有源功率因数校正的基本原理，并采用平均电流控制芯片UC3854A/B设计出3.8Kw的高功率因数变换器。它基于电流跟踪技术、通过控制电感电流使其按正弦半波规律变化来提高网侧功率因数。结果表明，该设计电路功率因数高、输入电流失真度低，可明显的改善电网运行质量。     

高精度测量雷达动态精度分析方法研究

高精度测量雷达动态精度是靶场测控系统的重要指标之一。文中针对靶场测控设备精度问题,结合精度校飞试验,采用动态测量精度鉴定方法,进行了原理分析,并通过数据精度验证,得出了高精度测量雷达动态精度分析可行性结论,并指出了方法中的一些研究方向与使用中应注意的问题。