一种光纤陀螺随机漂移的高精度建模方法

为减小光纤陀螺随机漂移,采用时间序列分析法对其进行ARMA模型辨识.提出一种全局最优的模型阶次搜索算法,将模型适用性检验方法中的BIC(Bayesian information criterion)用于模型阶次搜索,并采用Pandit-Wu建模思想,把二维搜索化为一维搜索,得到了模型阶次的一致性估计.提出了一种改进的U-C算法,并与长自回归模型计算残差法相结合共同估计模型参数.它将非线性参数估计过程转化为线性过程,使用了正置与逆置漂移时序参与估计,以前向和后向模型的滤波误差平方和最小为参数估计的指标,在p+1维空间中求极小值.采用上述方法确定的模型其残差标准差为0.002 4°,最大预报误差为0.011 2°,能准确预报光纤陀螺随机漂移趋势.     

光纤陀螺随机建模与仿真研究

研究光纤陀螺的随机漂移特性对提高光纤陀螺的精度具有重要意义.分析了光纤陀螺的随机误差特性的总方差特征,建立了光纤陀螺的随机模型,给出了各种随机噪声的仿真方法,提出了模拟光纤陀螺随机漂移的方法.在随机仿真中,采用平衡多小波变换的方法来模拟1/f噪声,用白噪声一次离散积分的方法来模拟速率随机游走噪声,用一阶马尔可夫过程来模拟指数相关噪声.进行了随机仿真实验,结果表明,建立的随机模型和采用的仿真方法是合理有效的.     

光纤、激光陀螺漂移测试卡

由西安工业大学研制的激光陀螺、光纤陀螺专用测试设备“陀螺漂移测试系统”的核心部件——光纤、激光陀螺漂移测试卡．他可以完成静态测试、转台测试、点火时刻、报高次数、稳定时间等多项参数的测量，弥补了进口设备的不足，使得测试精度提高了2个数量级．     

光纤陀螺启动漂移补偿技术研究

干涉型闭环光纤陀螺从加电开始至达到标称精度所需的时间称为启动时间。在此期间内陀螺输出存在较大的漂移,即启动漂移。为减小陀螺启动漂移、缩短陀螺启动时间,文章对陀螺启动漂移进行了理论分析和试验数据分析。指出陀螺启动漂移补偿模型中除考虑温度变化率的线性项外还应考虑温度变化率高次项的影响和温度影响。通过试验为某干涉型闭环光纤陀螺建立了启动温度漂移补偿模型。在室温下对该陀螺启动漂移的补偿结果表明该方法能有效减小陀螺的启动漂移,缩短陀螺的启动时间。     

光源特性对光纤陀螺中零位漂移影响的分析

分析了超发光二极管（SLD）光源出纤光功率和波长波动产生的零位漂移,指出采用闭环控制能减小光功率波动的影响。最后把SLD 源和光纤光源作了比较,指出在高精度应用领域,利用稳定波长的光纤光源是一种较好的选择。     

基于动态Allan方差的光纤陀螺动态特性分析

为了研究光纤陀螺的动态特性,提出采用动态Allan方差法对光纤陀螺测试得到的动态误差进行分析.根据动态Allan方差法中窗函数的原理,讨论了不同窗口长度对动态误差分析结果的影响.并且,提供了单一摇摆运动和两种复合摇摆运动的分析结果.从分析图中方差的起伏变化可以看出,动态Allan方差法可以准确地反映动态误差里的突变和周...     

基于总方差方法的光纤陀螺随机误差特性研究

为解决Allan方差在长相关时间上存在估计误差较大的问题,根据光纤陀螺随机误差信号的频率特性,提出了采用总方差来对光纤陀螺的随机误差特性进行分析的方法.用模拟的光纤陀螺各项随机噪声对Allan方差和总方差方法进行了比较仿真研究,并利用总方差方法分析和辨识了光纤陀螺实际测试数据中随机噪声的类型和噪声水平.试验结果表明在长相关时间上,总方差的值和实际的幂律谱噪声的行为特征是一致的;在平均因子较大的情况下,总方差能够有效地提高方差估计值的置信度,估计精度优于Allan方差分析方法.     

基于RBF神经网络的光纤陀螺漂移误差辨识

漂移是存在于光纤陀螺系统中使得输出信号产生较大偏置误差的一种不可忽略因素.漂移信号具有非线性、随机性和易受干扰的特点,准确地辨识漂移并有效地对其进行补偿直接关系到惯性导航系统的测量精度.提出采用多尺度小波分析和RBF神经网络两个模型对漂移误差进行辨识,可以有效提高辨识精度.应用多尺度小波分析方法消除高频噪声,改善信噪比,把消噪信号作为神经网络期望输出,然后利用离线事先学习的RBF网络辨识漂移误差,并且采用带有遗忘因子的梯度下降算法来确定RBF神经网络隐含层基函数的中心位置、宽度和输出层权值的大小.仿真结果表明,该方法可以快速、有效、高精度地辨识并补偿漂移误差.     

交叠式Allan方差在微机械陀螺随机误差辨识中的应用

微机械陀螺随机误差的辨识对提高微机械陀螺的精度具有非常重要的意义。在相同的置信水平下,交叠式Allan方差分析方法比普通Allan方差具有更大的置信区间。论文对交叠式Allan方差在微机械陀螺随机误差辨识中的应用做了深入研究,并基于该方法对某型号微机械陀螺进行了随机误差辨识实验。实验表明该方法能有效地辨识出微机械陀螺的各项随机误差成分。     

精密机械陀螺热漂移的一种软件补偿方法的研究

本文从分析精密机械陀螺的结构出发,采用了一种简便的动态模型描述陀螺的热漂移,并提出了对这类模型的一种分段解法。经实验数据计算表明,用这种模型进行热补偿,在4min内即能使陀螺热漂移的峰值减小了80～90%,从而为缩短系统的对准时间提供了一种有效的工程方法。     

MEMS陀螺仪随机漂移误差滤波处理研究

MEMS陀螺仪是一类新型惯性器件,具有体积小、成本低、重量轻、可靠性高等优点,但是精度较低、随机漂移误差比较大.从实际工程应用角度出发,针对MEMS陀螺仪的随机漂移误差,首先进行实时均值滤波处理,然后基于随机序列时序分析法的基本原理,建立MEMS陀螺仪随机漂移误差的一阶AR模型,然后依据kalman滤波算法的马尔科夫特性,提出了对MEMS陀螺仪每次输出进行实时多次滤波处理的新方法.通过对具体测量数据进行处理,MEMS陀螺仪的随机漂移误差减小到原来的百分之二左右.     

反射式光纤传感器光纤对强度调制特性分析

针对反射式光强调制型光纤传感器的一般实际应用,基于MATLAB采用教值仿真的方法,系统地分析了光纤对轴间距、光纤芯径和光纤数值孔径以及反射面曲率半径对光强调制特性的影响,并逐一总结了这些参量对传感器调制特性的影响规律,从而为该类型传感器的设计提供了理论依据.     

一种液体配重光纤加速度计的设计与分析

利用Mach-Zehnder干涉原理，在单模光纤测重力加速度的装置中，提出了一种应用液体配重的方法设计出的轴心式传感器探测装置，并对此种设计形式进行了理论推算，得出了加速度与设计参量的关系，分析了此种设计的有效性。     

光纤光栅压力传感器的研究

介绍了光纤 Bragg光栅压力传感器的工作原理 ,设计了一种新型光纤光栅压力传感器。测试表明 :该传感器应用于工业生产领域是切实可行的     

光纤陀螺用于工程结构形变测量的误差分析

针对传统的测量方法在检测大型工程结构的形变过程中存在仪器架设困难，基准点难以确定，不能实现实时在线测量等局限性，提出了将光纤陀螺仪用于工程结构形变检测的测量方法。简要介绍了光纤陀螺用于轨迹测量的近似算法，具体针对该算法在检测工程结构形变中产生的测量误差进行了分析，并且提出了一系列减小测量误差的相应措施：选择合适的测量运行速度，消除测量基准点引入的测量误差，对陀螺仪自身的漂移进行补偿，根据被测对象设计合理的小车和预设导轨。     

光纤瓦斯气体传感器的发展

用于检测瓦斯气体浓度的光纤瓦斯气体传感器在采矿、化工、石油等工业中，尤其在恶劣和危险的环境中，具有广阔的应用前景：本文综述了光纤瓦斯气体传感器的近期发展。     

光纤传感器在土木工程中的应用

在传统的土木工程结构中埋入光纤作为传感元件进行结构强度、变形、损伤、振动和施工质量的监测,同时再埋入驱动元件,如形状记忆合金等,并将控制元件和信息处理系统与之结合,形成具有智能功能的土木工程结构,就可自动对结构进行信息采集、分析及处理,从而实现土木工程结构的自检测、自诊断、自修复、自适应等诸多功能。文中主要就目前光纤传感器的类型和特点进行了分析,同时对国内外光纤传感系统在土木结构中的研究开发与应用