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。     

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。     

基于环形激光陀螺调制输出的寻北系统

利用环形激光陀螺对角速度输入量具有较高灵敏度的特点,提出了一种新型的激光陀螺寻北系统,将一环形激光陀螺垂直安3 水平的恒速转台上,使输入轴与台面平行,通过测量地球自转角速度的向向分量,实现寻北过程,通过与其对称放的加速度计可以测量出由于轴系安装和系统调平引起的台面倾斜误差,从而对激光陀螺的数据出量进行补偿,同时采用单周期多位置采集技术和多周期重复测量的方法,有效地抑制了激光陀螺的测量噪声,最大限度地减少了随机误差和系统误差的影响,提出了系统的寻北精度,适合多种领域的需要。     

光纤陀螺在摇摆状态下的误差建模与补偿

光纤陀螺在摇摆运动条件下存在不可忽略的角速率测量误差,该项误差制约了光纤陀螺捷联系统在恶劣角动态应用环境下的精度。针对这种情况,基于自动控制理论和光纤陀螺闭环控制方案,分析了闭环光纤陀螺摇摆误差的产生机理,指出角加速度是导致摇摆误差的主要因素。随后建立了光纤陀螺摇摆误差的简化模型,并提出了摇摆误差补偿算法。最后采用基于等效输入原理的动态特性测试方法,在不同的摇摆频率下对光纤陀螺进行了摇摆误差测试和补偿试验。试验结果表明,补偿后摇摆误差减小了一个数量级,验证了理论模型的准确性和补偿算法的有效性。     

自抗扰控制在捷联寻北仪速度稳定回路中应用

在捷联寻北仪工作过程中,摩擦非线性造成转台伺服系统低速不平稳性,导致陀螺输出漂移变大,影响寻北精度.为了提高伺服转台速度平稳性,设计了自抗扰控制器,实现转台的稳速控制,保证转台快速、平稳定位,以便减少陀螺漂移.仿真结果表明,与采用PID控制相比,速度稳定回路获得较好的动态性能,快速性、平稳性和抗干扰能力都得到提高;实验结果表明,动力调谐陀螺输出更加平稳,减小了陀螺输出的随机漂移,寻北误差从34.4″减小到27.7″,有效地提高了系统的寻北精度.     

光纤陀螺中偶次谐波引起零偏误差的分析

本文介绍了一种计算由偶次谐波引起光纤陀螺零偏误差仿真方法,根据计算光纤陀螺的零偏误差可以用贝塞耳函数和三角函数表示.在计算中我们发现光纤陀螺的零偏误差与调制信号中的偶次谐波和光纤中由于偏振现象引起的角度误差有关.当调制深度设置到3π/5附近时,零偏误差可以减少到最小.由于制信号中的偶次谐波是引起零偏误差的主要原因,我们使用频谱分析仪测量了调制信号中的偶次谐波.此外,我们还通过光纤陀螺的输出测量了光纤陀螺的零偏误差.通过仿真得到的光纤陀螺零偏误差结果得到了试验的验证.     

光纤陀螺组件误差标定ARLS算法

捷联惯性导航系统误差参数标定的准确程度对于系统的导航和定位精度具有重要影响.针对常规速率标定法不能辩识陀螺零偏,未充分预热时光纤陀螺的误差标定易受温度变化影响这两个问题,提出了一种用于光纤陀螺捷联惯性导航系统的新标定算法--自适应递推最小二乘法(ARLS).在建立光纤陀螺误差及其补偿模型的基础上,通过大量温度实验研究了自适应遗忘因子的求取方法,详细推导了ARLS算法及其实现思路.最后通过算法仿真和速率试验证明了在器件特性不稳定条件下,ARLS算法能有效辨识陀螺的误差参数及减小温度变化对光纤陀螺误差标定的影响.     

单轴光纤陀螺光学结构的研究与实现

针对实际系统中的单轴干涉式光纤陀螺仪结构与稳定性问题,提出将Lyot消偏器引入到陀螺光学结构中,新结构在不改变原陀螺光路高精度特性的基础上,使系统输入极低偏振度的自然光,提高了单轴光纤陀螺的精度和稳定性.利用琼斯矩阵与干涉矩阵建立了单轴干涉式光纤陀螺的系统模型,对该陀螺的输出及零点偏移情况进行了仿真分析和实验研究.结果表明,该设计结构在提高了陀螺系统的精度与稳定性的同时,还在一定程度上降低了系统对光源偏振度的要求.     

总方差方法在光纤陀螺随机误差分析中的应用

总方差方法被引入到光纤陀螺随机误差特性分析当中,有效克服了传统 Allan方差法在长相关时间上计算易出现“崩溃”的问题。但用它直接分析光纤陀螺随机噪声存在算法偏差,不能真实反映角度随机游走噪声、量化噪声和指数相关噪声方差值,因此在算法上对总方差提出改进,使其适用于光纤陀螺噪声分析。对模拟的各项随机噪声进行仿真计算,验证改进后总方差方法可有效辨识噪声类型和水平。对光纤陀螺实测数据方差分析表明改进的总方差方法在平均因子较大的情况下可提高估计置信度,方差值稳定性好,比 Allan方差法能更精确地分析出噪声项系数。     

布里渊光纤陀螺光纤环形腔研究

提出了一种用于布里渊光纤陀螺的光纤环形腔设计方法。在分析了布里渊光纤陀螺原理的基础上,利用琼斯矩阵光学的理论以及光纤中的受激布里渊散射理论,详细研究了布里渊光纤环形腔的特性。通过对腔内外光强的细致分析,得出布里渊光纤陀螺环形腔对于腔的耦合系数及输入光强的要求。实验结果表明,该方法用于设置布里渊光纤陀螺工作点,能够保证斯托克斯光的最大传输效率,并有效抑制光路中的散粒噪声。     

前置放大电路带宽对开环光纤陀螺标度因数非线性度的影响

标度因数非线性反应了光纤陀螺在动态范围内输出的偏差度.在开环光纤陀螺中,由于相位调制存在非线性会影响标度因数的线性性.加之前放带宽有限,会使标度因数非线性现象进一步恶化.本文理论分析了,由于滤波器对各次谐波增益不一致,造成标度因数线性度恶化的各种因素.实验结果表明,要使标度因数非线性度小于500ppm,如前放采用一阶R...     

光纤埋入碳纤维复合材料后光学性能变化的研究

介绍了对光纤埋入碳纤维复合材料结构成型过程中，光纤性能变化的研究，在碳纤维复合材料结构的成型过程中，光纤将承受高温，高压的作用，这种恶劣环境对光纤的性能产生影响，本文的研究将对提高智能复合材料结构中光纤传感器系统的性能起到重要作用。     

标准知识链接服务光纤光缆企业实例分析

为了给用户提供更快捷、便利、有效的服务,在标准信息服务中引入知识管理理论与技术,促使标准信息服务向标准知识服务转变,这一趋势正受到业界越来越多的关注与重视。本文在对光纤光缆企业进行实地调研的基础上,分析了现阶段光纤光缆企业在标准及标准化中存在的问题,总结了光纤光缆企业对标准知识链接服务的需求;结合标准知识链接服务在企业中的应用情况,分析了标准知识链接服务在降低信息收集成本、提升信息系统性和揭示信息之间关联关系等方面的优势。     

光纤埋人碳纤维复合材料结构的实验研究

介绍了保偏光纤埋人碳纤维复合材料结构后光学性能的变化，将光纤埋人碳纤维复合材料结构时遇到的一些问题及为提高光纤成活率所采取的措施等的实验研究结果。