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...     

光纤陀螺静态寻北算法的误差分析

以光纤陀螺静态寻北原理为基础,建立了3种常用寻北算法的误差模型,并定量计算算法中参数对寻北误差的影响。对3种模型的分析仿真结果表明,四位置寻北算法的寻北精度高,算法比较稳定,对纬度等寻北参数的敏感度小。     

基于sym8小波寻北系统去噪研究

针对寻北系统在实际运用中因受周围环境影响而导致寻北精度下降的问题,提出了基于小波变换的去噪方法.该方法选用sym8小波基,采用高次逼近法和改进的小波阈值对含有阵风噪声的原始陀螺信号进行小波去噪.结果表明sym8小波基为含阵风噪声陀螺信号进行小波去噪的最优小波基.调整其分解尺度进行仿真,发现分解尺度为4时达到了最佳去噪效果且提高了寻北精度,证明了方法的有效性与可靠性.     

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。     

基于视觉的环形激光陀螺自动调腔系统

针对激光陀螺调腔,设计了一种基于视觉的自动调腔系统.采用基于统计的图像分析方法,对激光陀螺光学谐振腔中的光阑和光束进行定位.根据几何光学,分析了谐振腔中反射镜位置失调与光束偏移之间的关系,并设计了基于图像的闭环位置控制律,对反射镜的位置进行调整.实验表明,该系统能够完成对光阑和光束的自动识别,能够较好地实现激光陀螺的调腔.     

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。     

基于非陀螺寻北的稳速控制研究及仿真

为了提高以加速度计发展起来的非陀螺寻北系统中转台的稳速精度,深入研究了高精度速度稳定控制中的锁相环路控制法在电机稳速控制中的应用,并指出变参数软件锁相环控制是一种获得高精度稳速控制的可行办法.针对锁相控制中稳速系统的技术要求,建立了系统的数学模型,并用SIMULINK对软件锁相环路控制法进行了频率阶跃响应仿真.从仿真结果看出,当10 MHz的载波信号产生100 kHz的频率阶跃干扰时,软件锁相环路控制系统在1.5×10-5s重新进入锁相同步状态,可以满足高精度快速非陀螺寻北稳速控制系统的要求.     

惯导寻北装置校准方法

针对惯导寻北装置无检定规程和校准规范的状况,提出一种利用陀螺经纬仪与经纬仪组合测量比对的方法。文章阐述了校准原理,分仪器架设、寻北测量、目标定向、校准对象寻北、结果比对五个步骤详细介绍了校准方法,并对测量结果进行不确定度评定。经实际应用,总结出部分注意事项,以方便推广使用。     

布里渊光纤环形激光器与布里渊光纤陀螺

布里渊光纤环形激光器具有增益方向性敏感、超窄线宽等极为鲜明的特点,在高精度传感、激光测量等领域具有很大的应用潜力。基于同腔布里渊光纤环形激光器的布里渊光纤陀螺（BFOG）以其灵敏度高、可靠性好等显著优势已成为下一代光纤陀螺的重要发展方向。介绍布里渊光纤环形激光器的工作原理并对BFOG的研究进展作以综述,指出其应用研究中急需突破的技术问题。     

基于虚拟仪器的激光陀螺闭锁阈值测试系统

简要介绍了激光陀螺闭锁阈值的产生及测试原理,通过对传统激光陀螺闭锁阈值测试系统的分析,给出了基于虚拟仪器的闭锁阈值测试方案.经过实际测试,新的闭锁阈值测试系统可实现自动化测试,测试时间由原来的十几分钟缩短为20 s,测试误差小于10 Hz.     

拟合激光陀螺数学模型的方法研究…

在分析激光陀螺的数学模型和三欠样条函数拟合原理的基础上,针对俄罗斯某型低精度激光陀螺实际输入－输出特性曲线的数据,应用三次样条合方法进行分析处理,推导出了适用于非线性工作范围误差补偿且实际陀螺特性的数学模型。本文所提方法可用于工作区线性化较差,工作精度低的激光陀螺的精度补偿。     

机抖激光陀螺稳频控制技术

激光陀螺的工作中心频率作为激光陀螺的工作计量基准,其频率的稳定性对激光陀螺的测量精度有着直接的影响．稳定激光陀螺工作中心频率最为有效的方法就是采用主动腔长补偿控制．在对腔长控制原理和方法介绍的基础上,提出了将激光陀螺输出光强信号进行交直流分量分离独立控制的方法,并给出了系统的硬件设计框图,最后介绍了软件设计流程．测试结果表明漂移均方差在0．4°·h-1以内,满足系统的使用要求．     

基于环形光切图像法的管内壁激光测量系统

研制了基于环形光切图像法的管内壁测量系统。测量系统主要由半导体激光器、环形光发生器以及CCD摄像机组成。来自光环发生器的环形光带投射于被测管内壁上并成像于CCD摄像机。根据光散射和反射的理论,测量系统参数被选择以优化系统。实验结果显示原理正确、技术可行。     

一种基于光拍频的连续激光调制光谱测量方法

针对F-P干涉仪分析连续激光调制光谱的局限性,本文提出了一种基于光拍频的连续激光调制光谱的测量方法,该方法可实现调制频率低达千赫兹的连续激光调制光谱的测量.本方法以光电转换理论为基础,利用频谱分析仪测得参考光与连续调制光谱的拍频信号,然后通过相应的数学计算得到连续调制光谱的各个光频的相对电场强度,从而实现连续调制光谱的分析.本文在理论建模与分析的基础上,利用该方法对半导体激光器出射激光经电光调制器调制产生的调制光谱进行了测量,测量结果与F-P干涉仪测量结果一致,验证了该方法的可行性.     

FUZZY-PID在激光陀螺稳频控制中的应用研究

在分析环形激光陀螺光强控制系统原理的基础上 ,针对自行研制的激光陀螺 ( RLG)计算机稳频控制系统的情况 ,研究了 FUZZY- PID与常规 PID控制算法 ;介绍了一种应用模糊推理功能实现 PID参数自整定的控制器 ,它是在常规 PID调节器的基础上 ,采用模糊推理思想 ,根据不同的 E和 EC,对 PID参数 KP、KI、KD 进行在线自整定的模糊控制器。仿真结果表明 :系统的动、静态性能都符合指标 ,该算法是实现激光光强控制进而完成激光频率控制较理想的控制算法。     

环形光斑激光塑料焊接工艺研究

目的 为了提高塑料焊接焊缝的剪切强度,满足实际生产要求.方法 采用环形光斑进行激光焊接试验,通过对激光功率、焊接速度、离焦量工艺参数进行三因素三水平正交试验,得到最佳工艺参数.结果 在最佳工艺参数条件下,即激光功率为50 W,焊接速度为150 mm/s,离焦量为5 mm时,PA66塑料焊缝最大剪切强度为21.6 MPa...     

光热调制半导体激光波长降低干涉测量误差

本文首次将光源波长的光热调制技术用于正弦相位调制干涉仪中,消除了因直接调制激光波长引起的光强度变化对测量的影响,降低了测量误差。     

光纤光栅环形镜的全光纤调Q 掺铒光纤激光器

报道一种新型全光纤调Q掺铒光纤激光器,在其结构中采用带有光纤光栅的光纤环形镜作 为调Q装置。此调Q方案同时提供了腔内损耗调制和对激光输出波长选择的功能。与声光、电光等调Q相比,其输出脉冲比较宽。但此全光纤Q开关装置与光纤熔接损耗小,从而克服了体光学调制器与光纤对接时插入损耗高的特点。     

A Gravitational Wave Detector Based on a Two-Cavity Laser Measurement System

Results are presented on detecting low-frequency periodic gravitational radiation from binary relativistic astrophysical objects. __________ Translated from Izmeritel'naya Tekhnika, No. 9, pp. 13–18, September, 2005.