光纤陀螺在捷联惯性测量组合中的应用研究

结合某型号导弹捷联光纤陀螺惯性测量组合研制的实际情况,介绍了干涉型全数字闭环光纤陀螺的工作原理.对光纤陀螺集成方式、温控设计、一体化结构设计、误差补偿技术等工程应用问题作了具体叙述,给出了试验结果,并指出了光纤陀螺工程化应用存在的某些问题.     

光纤陀螺在捷联惯性测量组合中的应用研究

结合某型号导弹捷联光纤陀螺惯性测量组合研制的实际情况,介绍了干涉型全数字闭环光纤陀螺的工作原理.对光纤陀螺集成方式、温控设计、一体化结构设计、误差补偿技术等工程应用问题作了具体叙述,给出了试验结果,并指出了光纤陀螺工程化应用存在的某些问题.     

无陀螺捷联惯性测试研究

制作了九加速度计阵列的无陀螺捷联惯性测量组合实物模型，并进行转台实验，对加速度计输出信号做了初步分析并进行偏置误差校正和滤波处理，发现用处理后的数据进行解算所得的角速度精度明显提高了一个数量级，从而为提高无陀螺惯性测试的精度提供了一种有用的方法。     

光纤陀螺在惯性基准系统中的应用研究

本文介绍了利顿（Ｌｉｔｔｏｎ）公司的干涉型光纤陀螺（ＩＦｏｇ－Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃ Ｆｉｂｅｒ Ｏｐｔｉｃ Ｇｙｒｏ）设计方案和两个演示用ＩＦＯＧ的验收情况,试验结果符合合同要求。虽然本文介绍了的是舰载光纤陀螺,但所应用的分析和试验方法对鱼雷光纤陀螺的研究会有一定的参考价值。     

基于比对的捷联惯性测量组合不拆弹标定方法

安装在导弹中的捷联惯性测量组合(简称SIMU)随着时间推移陀螺和加速度计误差参数会发生变化,从而导致性能降低。针对拆弹标定工作量大、成本高的问题,提出一种工程上简单实用的不拆弹状态下对捷联惯性测量组合进行误差标定的方法。该方法将高精度捷联惯性导航系统固连在待标定弹上,作为基准,采用类似传递对准的方法,利用大维数卡尔曼滤波对陀螺和加速度计的各项误差进行估计。试验结果表明:该方法能够使SIMU的精度提高到陀螺误差小于6.0(°)/h,加速度计误差小于1 000μg,具有较高的工程实用价值。     

惯性测量组合射前动态标定误差分析

论述了为延长惯性测量组合的稳定期以及提高短程导弹的命中精度,在导弹临发射前对惯性测量组合影响射击精度大的不稳定参数进行自标定的技术.讨论了在导弹起竖过程中利用加速度计信息标定陀螺不稳定参数的方法.不仅从理论上探讨了射前动态标定方法,而且对射前动态标定存在的主要误差项进行了定量分析,并指出了影响射前动态标定的主要问题.根据对实验结果分析,提出了解决动态标定的关键性问题的方法.     

速率捷联惯性测量系统工具误差的补偿

根据已知的惯性测量组合数学模型，详细推导了工具误差的计算方法，得到了加速度计和陀螺工具误差补偿公式。仿真结果表明工具误差补偿后制导精度满足实际要求。     

惯性测量组合快速测试方法研究

从捷联惯性测量组合的数学模型开始,提出了一种惯测组合快速测试方法,进行了理论推导,合理编排了测试位置,得出了惯测组合陀螺仪及加速度计各性能参数的计算公式。使惯性测量组合单元测试更趋于简单、方便,提高了测试精度,更加便于部队使用。     

CZ-2C/FP捷联惯性组合测试数据处理方法

本文首先简述惯性组合在火箭或导弹中的作用，进而给出动力调谐陀螺和石英摆式加速度计的误差模型，最后详细阐述单元测试的数据处理方法。     

光纤陀螺/硅加速度计惯性测量装置试验结果

根据天基反导弹合同(SDI 合同),采用光纤陀螺和小型微细加工的单晶硅加速度计两种新技术研制出一种轻重量的小型惯性测量装置(IMU)。本文介绍了这两种新型惯性仪表的工作原理。这两种仪表使 IMU 具有高灵敏度、宽频带、低噪声、轻重量和快速反应等特点,适合于 SDI、军用和商业等多方面的应用。采用三个微型光纤陀螺(FOG)和三个硅加速度计组成的一个可供飞行的 IMU试验模型已经研制成功。这个试验模型在实验室内进行了静态和动态试验,试验数据较好地满足了性能要求。本文预测了下阶段的工作:进一步小型化,并将其推广到导弹和飞机的罗盘/姿态与航向基准系统(AHRS)等多方面的应用。     

基于某种无陀螺惯性测量单元的安装误差补偿

加速度计的安装误差对无陀螺惯性测量单元的精度影响十分显著。分析了一种典型的九加速度计配置方案,针对其构型特点,讨论了加速度计的安装方向和位置误差,给出了标定方法和误差计算公式,采用总体最小二乘法求解其中的超定方程,并设计了补偿方案。仿真试验结果表明该补偿方案将角速度解算误差的均值和方差均减小2个数量级,消除89.5%的东向导航误差。     

捷联惯性测量组合的冗余设计和优化

讨论了捷联惯性测量组合冗余设计方案,并引入性能指标函数、系统有效度约束、系统代价函数,对冗余配置的优化问题进行了研究,寻求最优配置和优化准则.最后以5个单自由度陀螺为例,实现冗余优化配置.     

惯性测量组合射前标定误差分析

论述了减少惯性测量组合的使用误差及放宽其稳定期的有效方法, 在导弹临发射前标定捷联惯性测量组合影响射击精度大并且不稳定的主要参数.讨论了在导弹起竖过程中利用加速度计信息标定陀螺参数的方法, 不仅从理论上探讨了射前动态标定方法, 而且对射前动态标定存在的主要误差项进行了定量分析, 并指出了影响射前动态标定的主要问题, 根据实验结果提出了相应的可行性改进方法.     

捷联惯性测量单元配置方案及比较

在多加速度计测量运动体角运动信息原理的基础上,对无陀螺和单陀螺捷联惯性测量单元的配置方式进行了研究,给出了20多种配置方式;对几种典型配置方式进行了误差分析和比较,得出如下结论:①适当的9加速度计方案和单陀螺方案具有同一数量级精度;②载体转动角速度Ω=10 rad/s,加速度计安装点距载体质量中心距离ρ=20 cm,惯性测量单元连续工作30 s钟情况下,在无陀螺和单陀螺捷联方案中,要求加速度计综合精度约为1.2×10-6m/s2;最后,文章给出了一种新的测量高速三维转动体运动信息的6加速度计无陀螺方案。     

光纤陀螺捷联惯导系统速度算法的改进研究

划桨误差的确定与补偿是影响高动态、恶劣振动环境下捷联惯性导航系统速度计算的重要问题。传统的捷联速度算法一般是基于陀螺的角增量信号和加速度计的速度增量信号。当应用于输出为角速率的光纤陀螺捷联惯导系统时就受到局限。针对光纤陀螺捷联惯导系统输出为角速率和加速度的情况,提出了一类新的划桨误差补偿算法,并进行了优化,给出了算法的划桨误差表达式,并进行了仿真分析。结果表明,新的算法精度较传统算法有显著提高。     

捷联惯性测量组合的不指北标定方法研究

提出了一种捷联惯性测量组合无须北向基准的标定方法,利用加速度计实现了精确的寻北,并完成了惯性测量组合的全参数标定.该方法且具有较高的标定精度,避免了繁琐的寻北操作,简化了惯性测量组合的标定程序,提高了标定效率.     

麦道公司的光纤陀螺发展

麦道公司于1977年开始研制光纤陀螺,1977～1986年期间取得了一系列重要成果,其中主要有:第一台数字式光纤陀螺,第一台全固态光学陀螺,第一台适用战术弹头尺寸要求的光纤陀螺,首次提出波长漂移引起比例因子误差的实用校正方法,以及第一个光纤陀螺产品。本文对这些成果以及麦道光纤陀螺未来发展方向作了扼要总结。     

惯性测量组合滚动标定中的边界问题分析

利用导弹惯性测量组合的数学模型,提出了滚动标定中的边界问题,给出了边界条件确定的思路。从理论上对滚动标定中的边界问题进行了分析,总结出了在滚动标定中的边界条件确定的方法和标定后数据处理的方法,该方法可为高速滚动标定提供借鉴。