光纤陀螺角度随机游走对惯导系统影响

光纤陀螺角度随机游走(ARW)作为光学陀螺特有的性能指标,对导航系统性能具有重要影响。文章阐明了ARW物理含义、产生机理;推导了ARW对惯导系统初始对准和导航过程的影响。仿真结果表明,ARW影响系统初始对准时间;对短时间导航系统性能影响较严重,随导航时间增加,误差呈舒拉周期振荡增长。     

微弱原子荧光光场测量系统的设计简

在原子光学、量子通信、生物医学、食品安全和激光测量研究等领域,常常需要对荧光信号进行测量.而这些荧光信号的强度往往十分微弱,一般的探测方法难以检测.因此,针对微弱原子荧光光场分布信息的探测需求,设计搭建了一套测量系统.选用硅光电倍增管作为测量系统的探测元件,设计了跨阻放大电路来实现微弱电流信号的放大,并利用MultiSim软件对电路进行仿真分析,最终完成了测量系统的搭建、实现了对微弱光场的测量.实验结果表明,该系统可以很好地满足微弱光场分布信息的测量需求.     

空间应用光纤陀螺随机游走误差在线监测方法

随机游走误差是光纤陀螺空间应用中最受影响的误差之一。在分析陀螺器件在辐照环境下的失效模式以及陀螺模型的基础上,得到了前向通道增益是随机游走误差性能劣化的特征量的结论。依据相关辨识理论,提出了前向通道增益的在线监测方法,并在FPGA中得到了实现。通过将伪随机二进制码叠加在阶梯波中,并与方波调制伪随机二进制码解调得到前向通道增益;计算伪随机辨识信号与方波信号的相关性,该方法不会影响陀螺的正常工作。通过光纤陀螺辐照模拟实验验证了该方法的有效性,结果表明辐照过程中辨识得到的前向通道增益能够反映出随机游走误差75%的劣化。     

尾纤模块研磨轨迹的仿真及实验研究

尾纤模块研磨质量对闭环光纤陀螺直接耦合光路的插入损耗和陀螺精度有着直接影响.从降低研磨砂纸的磨损程度及保证光纤端面均匀磨损的角度出发,在不同行星齿轮转速及不同研磨距离的情况下对尾纤模块几何中心点在研磨砂纸上的研磨轨迹进行了Matlab仿真分析,得出了一组优化的研磨参数,并进行了研磨实验.实验结果表明建立的研磨方程正确,同时证实行星齿轮转速为1 r/min时研磨砂纸利用率高且磨损程度轻.     

光纤陀螺寻北仪数据采集单元的设计与实现

针对捷联惯性光纤陀螺寻北仪中惯性器件动态测量范围宽及系统对实时性、可靠性和精度要求高的特点,设计了基于FPGA的高速、多通道、可扩展数据采集单元,实现多传感器数据实时采集。同时,由于用FPGA集成了寻北仪系统主要的I/O操作,从而使系统CPU能更专注于方位角解算算法,保证了寻北的快速性,并为执行更复杂的算法提供了有利条件。本文给出了系统软硬件设计方案,实验及实际应用表明,该数据采集单元工作稳定,实时性好,达到了设计指标。     

基于RBF神经网络的数字闭环光纤陀螺温度误差补偿

为了消除数字闭环光纤陀螺温度误差,设计了基于径向基函数（RBF）神经网络的温度误差补偿方案,对该方案所采用的标度因数误差模型和偏置误差模型进行了研究。首先,根据光纤陀螺的温度误差分布情况设计了标度因数误差和偏置误差联合补偿的方案。接着,将基于多尺度分析的噪声和趋势项分离算法应用于建模数据预处理,以提高建模数据准确性。然后,建立了RBF神经网络模型,并改进模型的学习方法以防止网络的过拟合。最后,讨论了模型输入向量对神经网络规模的影响。温度补偿的结果表明：标度因数误差模型的残差均方（RMS）达到0.73 ,偏置误差模型的RMS达到0.051 。该建模方法可以满足中、高精度光纤陀螺实时温度补偿的要求。     

光纤陀螺捷联惯导系统热仿真研究

探讨了光纤陀螺热模型的建立方法,并进行了实验验证,在此基础上建立光纤陀螺捷联惯导初步热模型,利用基于液体动力学(CFD)的热分析软件Flotherm对惯导系统进行热仿真分析,通过仿真计算,从而得到惯导系统在室温条件下,通过自然对流散热达到稳定状态的温度云图,然后对系统实现方案进行优化热设计,使温度对光纤陀螺性能的影响尽量减小,并对下一步温补或温控方案提供理论支持与指导。     

调制频率抖动对相干检测的影响及消除算法

介绍了调制频率偏移抖动的起因,并分析了相干检测过程中由于调制频率偏移抖动所引起的误差,对模拟和数字相干调制和解调过程建立了数学模型。基于文中所建立的数学模型,确定了调制频率偏移抖动对模拟和数字相干调制和解调过程的影响,特别是其对离散采样过程的影响关系。最后,提出了一种基于模糊逻辑的隶属函数加权采样算法,并进行了实验。实验结果表明,使用隶属函数加权采样算法后,当调制频率偏移范围小于±9.2%时,相干检测的精度未受影响;而未使用隶属函数加权采样算法时,当调制频率偏移范围大于±3%时,相干检测的精度便会受到影响。结果还表明,调制频率偏移抖动对模拟和数字相干检测过程影响的数学模型在相干检测应用领域很有价值,提出的隶属函数加权采样算法能够有效地消除调制频率偏移对相干检测的影响,其效果已经在应用中得到了验证。     

一种采用Ge/P光纤的强度调制型温度传感器

提出一种基于稳定的光纤辐射致衰减 (RIA)温度依赖性的新型光纤温度传感器。用辐照并充分退火后的光纤制作传感头,搭建光 纤温度传感系统进行测试。建立温度和光纤RIA的模型,并对光纤温 度传感器的灵敏度、线性度和重复性进行分析。结果发现,在－40～ 60℃温度范围内,辐照并充分退火后的Ge/P 掺杂光纤在850nm波段的RIA具有单调 稳定的温度依赖性。通过比较850nm和1310nm波段的RIA温度特性发现,光纤RIA的温度特性具 有波长依赖性,且850nm波段的温度灵敏度要远远优 于1310nm波段。验证了基于850nm波段的光纤RIA温度依赖性的光纤温度传感器的可行性。用18m辐照并充分退火后的Ge/P光纤搭建的光纤温度传感 器,其灵敏度为0.006dB/℃,最大绝对误差 为1℃,分辨率为0.15℃,线性误差为±3.04%,重复性误差为1.04%。     

差分GPS技术在农业飞防导航中的应用

本文介绍了差分GPS技术在农业飞防中的具体应用,该应用系统的主要特色是针对飞防作业要求,设计开发了一套VFDCDU控制显示器和飞机位置自动报告系统.本文详细说明了该系统的方案、设计、配置以及该系统的性能特点.