机械抖动偏频激光陀螺仪随机噪声注入系统的研究与设计

为了消除抖动偏频激光陀螺仪的动态闭锁误差,需要向正弦抖动信号中注入具有平稳性的随机噪声,以使抖动幅度随机变化,从而可以通过时域平均来消除动态闭锁误差.对抖动加噪原理、随机噪声的性质进行了研究,在此基础上用AT89C2051单片机实现了随机噪声的产生与注入,并通过实验验证了所设计的噪声注入系统可以有效地消除动态闭锁.     

机抖激光陀螺仪过锁区误差分析

文中在理论上分析了抖动偏频激光陀螺仪标度因数误差与闭锁阈值、抖动偏频量的关系,并用Matlab对其关系进行了仿真计算,验证了激光陀螺仪输入角速率在抖动偏频量附近由抖动偏频造成的标度因数非线性最为严重、速率测量误差最大的结论.     

环形激光陀螺数字抖动偏频技术研究

激光陀螺一般在外部采用模拟调幅方式进行抖动加噪,通过变压器实现功率驱动.变压器体积大,驱动电路复杂,文中设计了一种基于FPGA的脉宽调制(PWM)抖动偏频系统,能够在激光陀螺内部实现抖动驱动和随机噪声注入,解决了激光陀螺数字化必须解决的关键技术.仿真和实验证明该方案能够满足激光陀螺抖动偏频系统的要求.     

激光陀螺全数字抖动控制方法研究

针对传统机抖激光陀螺模拟偏频系统体积大、难于控制的缺点,设计了一种基于FPGA的全数字抖动控制方案,提出了数字抖动控制原理,分析了数字方波驱动信号的性能,实现了伪随机噪声的生成和注入。仿真和实际应用说明该方案满足激光陀螺对抖动系统的要求。     

一个改进的环形激光陀螺仪的偏频元件

为了避免工作接近闭锁状态,环形激光陀螺仪需要偏频。由于磁性材料技术的新进展,使得研制一种先进的采用横向克尔磁光效应的磁光偏频镜成为可能。新磁镜突出的优点是反射损耗比以前采用磁激活介质作磁性材料的磁镜小得多,从而改进了激光陀螺仪的漂移稳定性并降低了噪声。     

激光陀螺仪零偏稳定性研究

采用 CST 方法和最小二乘法对激光陀螺仪的零偏数据进行了处理和拟合,求出处理后数据中各噪声的误差系数,为激光陀螺仪在鱼雷捷联惯导中的应用奠定了基础。     

塞曼激光陀螺补偿技术研究

对塞曼激光陀螺的补偿模型修正项、偏频原理进行了研究,由激光陀螺的输出特性,推导出补偿模型修正项最佳数量.在激光陀螺的工作温度范围内,其偏频量与温度具有良好的线性关系,可采用偏频量作为激光陀螺输出零偏的补偿基准,建立了一种基于偏频量的补偿模型,补偿后的激光陀螺精度得到显著的提高,新型补偿模型可以准确表征由于温度变化引起的激光陀螺输出误差,无需温度传感器及其配套电路,具有很好的工程应用前景.     

速率偏频激光陀螺载体角增量信息解调与陀螺漂移调制原理分析

推导了速率偏频激光陀螺的测量方程,根据此方程提出了从速率偏频激光陀螺输出信号中提取载体角增量信息的陀螺输出信号解调公式;分析了速率偏频激光陀螺的偏频转台对陀螺漂移的调制效应．通过数字仿真定量分析了速率偏频激光陀螺漂移引起的导航参数误差。     

棱镜式激光陀螺双纵模自偏频现象研究

棱镜式激光陀螺处在特殊的双纵模四频振荡状态下,陀螺可以无偏频地检测出地球自转角速度的天向分量,此时闭锁消失,陀螺处于自偏频状态。设计了基于气体密度和折射率控制的棱镜式环形谐振腔模态控制系统,在此基础上搭建自偏频实验平台。实验得出陀螺在自偏频状态下,两纵模的振荡频率位置处在增益曲线两侧,强、弱模式振荡强度之比约为1.4∶1.0等特点。根据激光半经典兰姆理论,建立了激光陀螺双纵模自偏频物理模型,进而推导得出弱模的频率推斥效应是产生自偏频效应的主要因素。此研究成果将为研制新体制自偏频激光陀螺提供参考。     

激光陀螺温度误差补偿方法

零偏是衡量激光陀螺性能的一个重要指标,但其受温度影响很大,为了降低和补偿温度对激光陀螺零偏的影响,使其达到惯性级陀螺仪的精度要求,分析了温度对激光陀螺零偏误差的产生机理,在大量高低温环境试验的基础上,建立了一种通用的零偏温度补偿模型和一种BP神经网络模型,并给出了模型参数的辨识方法,仿真结果表明,对该模型作适当的简化,可以将零偏减小一个数量级以上,而且具有实时补偿性能.