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本文首先通过正弦波调制下干涉信号光强分析解调出光纤陀螺的输出信号,进而得出残余强度调制存在的情况下陀螺输出信号的变化情况,同时,通过分析陀螺信号的变化说明残余强度调制对光纤陀螺性能的影响与陀螺精度要求有关,精度越高,其影响越明显.其次,具体分析了数字闭环光纤陀螺受残余强度调制影响的情况下,其解调输出电压变化引起的数字阶梯高度变化,并通过残余强度调制系数与数字阶梯高度的关系式,说明了残余强度调制对光纤陀螺零偏和标度因数的影响.最后,对所得出的残余强度调制系数与光纤陀螺标度因数稳定性的关系进行了Matlab仿真,通过仿真结果,更进一步说明残余强度调制对数字闭环光纤陀螺标度因数稳定性的影响. 相似文献
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零偏稳定性是评价光纤陀螺性能的一个重要指标,Y波导的2π电压准确度和电路中的交叉干扰大小在一定程度上决定了零偏稳定性.常用的方波调制在零转速附近对2π电压的调整缓慢,导致2π电压准确度无法保证,同时引入了较大的交叉干扰,在高精度陀螺中已经很难满足性能要求.本文提出的双方波调制解调方法,能够在任意转速下快速调整2π电压,在零转速附近调整时间由方波调制的300 s缩短到1 s,使陀螺在全工作温度范围内正常工作;同时,运用相干检测理论对方波调制和双方波调制的交叉干扰特性进行了深入研究,得到双方波调制可以抑制交叉干扰的结论,实验表明陀螺零位偏差由方波调制的0.22°/h减小到0.06°/h,改善了陀螺的零偏稳定性. 相似文献
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光纤陀螺性能数字评价系统的可视化研究 总被引:2,自引:0,他引:2
开发了一种接收并处理光纤陀螺信号的数字评价系统,它通过计算光纤陀螺的零漂、零偏重复性、标度因数等来评价光纤陀螺的性能。在Windows平台下采用VC 设计的数字采集处理系统能够实时控制进程、高速收发数据以及用图形和文字可视化显示其结果,并引进了帧结构来减少传输误差,使系统的可靠性增加,误码率也同时降低。 相似文献
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利用开环正弦波调制解调方法,推导了铌酸锂相位调制器的残余强度调制(简称RIM)对干涉型光纤陀螺(简称IFOG)信号的影响,指出在调制频率漂移或光纤环渡越时间变化时RIM可导致陀螺的零偏和噪声增大.对典型条件的计算表明,0.01°/h的IFOG容许的最大RIM为13ppm,0.1°/h的中低精度IFOG则为81ppm.提出利用锁相放大器精确测量相位调制器RIM的方法,并对国产器件进行测量,结果表明,器件RIM指标可在中低精度IFOG中应用. 相似文献
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高精度光纤陀螺信号的在线建模与滤波 总被引:2,自引:1,他引:2
针对高精度光纤陀螺随机误差,在分析其一般时间序列模型的基础上,提出了一种改进型二阶自回归AR(2)模型,可以在线建立光纤陀螺随机误差模型.根据该模型,采用卡尔曼滤波算法,实现了光纤陀螺惯导系统在对准与导航过程中光纤陀螺随机误差的实时滤波.滤波结果和Allan方差分析证明,光纤陀螺信号中角随机游走、零偏不稳定性、速率随机游走、速率斜坡和量化噪声五项噪声源误差系数都小于滤波前的二分之一,有效减小了光纤陀螺随机误差,提高了光纤陀螺精度. 相似文献
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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. 相似文献
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Xiaobin Xu Fei Teng Zuchen Zhang Chunxi Zhang Ningfang Song 《Journal of Modern Optics》2013,60(11):931-937
Shupe error, a kind of bias error over temperature-varying environments, still exists even with strict quadrupolar winding pattern, and it affects the environment adaptability of fiber optical gyroscope (FOG) and limits its application. A novel configuration to realize optical compensation for Shupe error in FOG is promoted, employing the opposite polarity of Shupe error in two FOGs working with polarization-maintained (PM) fiber’s fast and slow axis, respectively, in a single PM fiber coil. Analysis is also made for polarization non-reciprocity (PNR) in both FOGs, based on which the optimum coupling angles between integrated optic chip and PM fiber coil are obtained to guarantee that Shupe error arising from both FOGs can be counteracted to zero, and PNR error is suppressed to be minimum at the same time. 相似文献
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针对光纤陀螺在面板堆石坝面板挠度监测中易受到噪声干扰,难以准确提取反映结构变形特征信号的实际问题,提出一种基于最小二乘平滑滤波与CEEMDAN混合降噪的方法。该方法运用CEEMDAN将光纤陀螺实测信号进行分解,得到一系列IMF分量。分别对每一阶IMF分量进行傅里叶频谱分析得到幅值谱图和幅值的方差,根据幅值方差的大小判断噪声IMF分量与有用信号IMF分量的分界,结合最小二乘平滑滤波对噪声IMF分量进行降噪。最后将降噪后的IMF分量与有用信号IMF分量进行重构,得到降噪后的光纤陀螺信号。通过对仿真信号和水布垭面板堆石坝面板挠度监测的实测数据进行分析,该方法能有效滤除噪声信号,准确提取反映结构变形的特征信号,验证了该方法对实际工程中光纤陀螺测量信号降噪的可行性和适用性。 相似文献
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为了对光纤陀螺仪随机误差进行分析处理,提高其使用精度,提出了一种经验模态分解与时间序列模型相结合的误差分析建模方法。以经验模态分解得到的本征模态函数为基础,分层进行ARMA建模;在模型基础上逐层进行Kalman滤波,实现对于随机漂移信号的滤除;最后通过信号重构,完成了从全频率角度对光纤陀螺仪随机误差进行分析建模的构想。与其他建模方法相比,该方法对于原始数据的模拟匹配程度更高,试验结果进一步表明,本文方法有效去除了光纤陀螺仪的随机漂移,提高了光纤陀螺仪的使用精度。 相似文献
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The mechanism of fiber coil polarization properties' effect on the performance of a fiber optical gyroscope (FOG) is investigated with analysis of secondary wave trains' polarization evolution and interference in the fiber coil. Based on the optical model, the simulation demonstrates that the bias error varies nonlinearly with the fiber coil polarization crosstalk, and the experiment verifies the analysis and simulation result, so some measures are promoted to reduce the bias' dependence on the fiber coil's polarization properties, which is significant for improving environmental adaptability and long-term stability of the FOG. 相似文献
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Xiaobin Xu Zhihao Zhang Xiong Pan Ningfang Song Chunxi Zhang 《Journal of Modern Optics》2017,64(5):451-456
We propose a double-eigenfrequency-based method to determine the magnitude of the mode-mismatch-induced secondary waves in integrated optic chip in a fibre optic gyroscope (FOG). The experimental results show that the mode-mismatch-induced secondary waves have a magnitude corresponding to power coupling of ~?91.5 dB in the IOC. Based on the obtained secondary waves’ magnitude, the effect of secondary wave-induced intensity modulation on the FOG performance is investigated, and the simulation results show that it causes a scale factor error of ~0.01 ppm for a high-precision FOG (bias stability ~0.001 °/h). 相似文献