光纤陀螺的温度补偿研究

光纤陀螺核心部件受温度影响显著,陀螺的输出随外界环境和自身温度的变化有着非线性关系,在大量实验的基础上,建立了温度补偿模型,减小了零偏,提高了零偏稳定性,具有很强的实用价值.     

光纤陀螺温度影响的非线性综合误差补偿

为有效克服光纤陀螺温度漂移和标度因数非线性带来的测量误差,提出了一种非线性综合模型来进行补偿。通过对某型号闭环光纤陀螺的温度速率实验数据进行分析,辨识出模型参数。结果表明,该模型能有效补偿温度及温度变化率对光纤陀螺输出精度的影响,较好地改善光纤陀螺在复杂温度环境下的输出性能。     

光纤陀螺温度误差自适应神经模糊补偿方法

依据Shupe热致非互易性理论,研究光纤陀螺温度漂移产生机理,设计了-15 ℃～50 ℃温度范围内实验。将自适应神经模糊推理系统和分段建模思想相结合,以实测数据构建训练样本,建立光纤陀螺温度误差自适应神经模糊补偿模型。该模型解决了传统建模方法中模型适配性较差的问题,并有助于缩短陀螺进入稳态的时间。数据计算表明,用所建立的模型进行误差补偿后,温度漂移标准差降低了75.55%,补偿效果明显。     

基于模糊逻辑的MEMS陀螺零漂温度补偿技术

针对MEMS陀螺在外界温度变化时,角速率输出误差较大且为非线性的特点,设计了一种基于模糊逻辑的MEMS陀螺温度补偿方法,采用一元Takagi-Sugeno模糊模型对陀螺零漂的温度误差进行辨识与实时补偿,并就陀螺在自身发热和外界温度变化两种情况下的补偿效果进行了实验验证,结果表明,经过温度补偿,陀螺零漂从0.01003°/s减小到0.007°/s,可满足工程应用的需要。     

光纤陀螺温度误差建模及补偿方法

温度是影响光纤陀螺输出精度的主要误差源。为了有效提高光纤陀螺的输出精度,在光纤陀螺温度特性理论分析的基础上,对光纤陀螺进行了全温度范围（-30℃-＋70℃）速率试验和零偏试验,并对试验数据进行了深入分析,建立了光纤陀螺温度与标度因数、温度与零偏之间的多项式误差补偿模型。试验结果表明,该温度误差补偿模型可以使光纤陀螺在全温度范围的输出精度提高一个数量级,补偿效果良好。     

光纤陀螺零漂信号的Allan方差分析

介绍了数字光纤陀螺（FOG）零漂实验的设备及环境，在测得特定光纤陀螺静态零漂信号的基础上，运用Allan方差理论对陀螺零漂信号进行定量的分析，得到了光纤陀螺角随机游走、零偏不稳定性、速率随机游走、速率斜坡和量化噪声5个误差源系数的大小，通过对各系数大小的分析，确定出该光纤陀螺在使用中有较大影响的误差源为角随机游走和零偏不稳定性系数，为该光纤陀螺进行各种误差补偿提供了理论依据。     

一种新的光纤陀螺信号检测方法

首先介绍了干涉式光纤陀螺的基本原理,针对传统闭环检测方法的特点,提出了一种新的信号检测方法,使系统具有低漂移、高灵敏度、高线性度、大动态范围的优点。     

基于ARMA模型的光纤陀螺漂移数据建模方法研究

研究了应用长自回归估计法进行光纤陀螺零漂数据模型的参数估计。利用卡尔曼滤波算法进行参数的精估计，建立了光纤陀螺零漂数据的ARMA模型。研究结果表明，所建的光纤陀螺ARMA模型较传统的AR模型具有更高的精度，光纤陀螺随机漂移ARMA模型可分解为两个独立的时间相关的一阶马尔可夫过程。     

光纤陀螺捷联系统划桨补偿算法的改进与优化

传统的划桨补偿算法采用陀螺和加速度计的增量信号来进行设计,当应用于输出为角速率的干涉型光纤陀螺构成的捷联系统时,需要通过角速率提取角增量,增加了系统设计难度,降低了速度解算精度。因此,优化设计了一种新的划桨补偿算法,它直接利用角速率/比力值以及惯组测量带宽,并给出了算法在划桨运动下的误差表达式。与传统算法比较,新算法具有较高的精度,为改进划桨补偿算法提供了一种新的思路。     

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.     

光纤固定胶粘剂对光纤陀螺低温零偏误差的影响

光纤固定胶粘剂对光纤陀螺低温零偏误差影响较大,选用和使用不当可导致陀螺精度劣化.理论分析了温度和应力对干涉型光纤陀螺(简称光纤陀螺)零偏误差的影响,以及温度变化时胶粘剂对光纤产生的轴向应力大小与影响因素;通过胶粘剂性能试验,验证了低温环境下胶粘剂的玻璃化转变温度、固化温度和使用温度差异、胶体内气泡缺陷是光纤陀螺零偏误差...     

ELM-AdaBoost 模型在光纤陀螺温度误差补偿中的应用

针对光纤陀螺零偏与温度之间复杂的非线性关系,引入极限学习机(extreme learning machines,ELM)模 型补偿光纤陀螺的零偏温度误差;针对单个ELM 在预测准确性和稳定性不足及其对奇异样本敏感的问题,引入自适 应增强算法(adaptive boosting,AdaBoost)建立ELM-AdaBoost 预测模型改善光纤陀螺性能,分析光纤陀螺的温度误 差机理及模型参数对预测精度的影响,给出ELM 算法隐含层神经元个数及AdaBoost 算法迭代次数的确定方法。仿 真结果表明：基于ELM-AdaBoost 预测模型的补偿效果优于多元线性回归模型和单个ELM 神经网络模型,并具有良 好的泛化性能和温度适用性,补偿后陀螺零偏均方根误差降低93%以上,显著改善了光纤陀螺零偏稳定性能。     

Temperature Drift Modeling of FOG Based on LS-WSVM

Large temperature drift is an important factor for improving the performance of FOG. A trend term of temperature drift of FOG is obtained using stationary wavelets transform, and an FOG drift algorithm with least squares wavelet support vector machine (LS-WSVM) is developed. The algorithm used Maxihat wavelet as a kernel function of LSWSVM to establish an FOG drift model. It has better modeling precise than LS-WSVM model with Gauss kernel. Results indicate the efficiency of this algorithm of LS-WSVM.     

石英挠性加速度计的温度补偿研究

针对加速度计温度补偿过程中的滞后性误差,提出了实时的温度补偿校正方法。建立了石英挠性加速度计的差分温度传导模型,并以此为基础对加速度计的输出进行了实时温度补偿校正。通过试验验证,此方法能显著减小温度对石英挠性加速度计输出的影响,有效地提高加速度计的测量精度。     

高精度V/F转换电路的温度补偿方法

通过对电荷平衡式V/F转换电路的理论分析,找出了V/F转换电路零位温度漂移及标度因数温度漂移的主要影响因素。针对零位的漂移,提出了选择元器件的原则。在满量程输出为-200~200 kHz情况下,全温度范围内转换电路零位的变化不大于0.5 Hz. 针对标度因数的漂移,设计了一个结构简单的温度补偿电路,通过温度补偿,V/F转换电路的标度因数平均温度系数可以控制在2×10^-6/℃以内。通过对电荷平衡式V/F转换电路的理论分析,找出了V/F转换电路零位温度漂移及标度因数温度漂移的主要影响因素。针对零位的漂移,提出了选择元器件的原则。在满量程输出为-200~200 kHz情况下,全温度范围内转换电路零位的变化不大于0.5 Hz. 针对标度因数的漂移,设计了一个结构简单的温度补偿电路,通过温度补偿,V/F转换电路的标度因数平均温度系数可以控制在2×10^-6/℃以内。