时分复用三轴光纤陀螺信噪比分析

基于信号处理和随机过程理论,研究了基于时分复用(TDM)技术的三轴光纤陀螺(FOG)的整体精度,利用差分方程建立了TDM闭环处理中相位差的衰减模型。将单轴总体噪声分为稳态噪声和调整噪声两部分,推算出了单轴信噪比(SNR)的计算公式,并对各影响参数进行了仿真分析,提出了相应的改进建议。设计了FOG实验,验证了模型分析的合理性及正确性。     

干涉型光纤陀螺中磁光Faraday效应的研究

基于Jones矩阵法,采用以分段保偏光纤(PMF)级联模拟普通单模光纤(SMF)的模型得出的光纤环传输矩阵,对Faraday效应在干涉型光纤陀螺(IFOG)中的影响做了系统的分析,得出可定量分析IFOG由Faraday效应所引起的相位漂移的一般公式.利用此公式,以采用PMF的IFOG为例进行了仿真分析,结果表明,Faraday效应致相位漂移受光纤偏振主轴偏转影响显著.在一定偏转范围内,相位漂移随偏转呈指数增长关系.由此得出,在采用PMF制作IFOG时光纤环与IFOG芯片的熔接过程中对光纤旋转机构的精度要求.     

干涉型光纤传感器相位载波解调技术研究

相位载波解调技术是用于光纤传感器中的一种重要的信号解调技术。简要说明了Mach-Zehnder干涉型光纤传感器的检测原理,对PGC解调算法进行了详细的理论分析,并用MATLAB搭建系统进行仿真,实现了传感信号的解调。对系统中的一些关键技术进行了讨论,重点分析了系统的动态范围上限,得到动态范围上限受低通滤波器、待测信号频...     

谐振式微光学陀螺中非连续频率调制特性研究

谐振式微光学陀螺（RMOG）中,方波频率调制的三角波实现形式消除了双频率锯齿波中复位时间与复位误差引起的输出光强波动。理论分析了三角波实现方波频率调制的过程中波形转折点引起非连续频率调制对输出光强的影响。仿真分析了不同调制频率偏置下调制波形转折点以及不同激光频率与谐振频率偏差对输出的影响。利用时域梳状滤波器对输出信号进...     

Sage_Husa自适应滤波在大方位失准角初始对准的研究

由于光纤惯导系统导航精度不高,方位角常为大角度,因此系统初始对准的滤波方程为非线性的,为改善非线性模型下初始对准的精度,提出了一种改进Sage_Husa自适应卡尔曼滤波方法并应用于光纤惯导系统初始对准中。建立了大方位失准角初始对准的非线性误差模型,给出了Sage_Husa自适应卡尔曼滤波方程,对Sage_Husa自适应卡尔曼滤波不适合用在非线性滤波的缺陷进行了改进,建立系统噪声统计的估值器,对非线性误差方程进行了改进Sage_Husa自适应卡尔曼滤波仿真。仿真结果表明:改进Sage_Husa自适应卡尔曼滤波能够很好地处理初始对准中的非线性问题,提高初始对准精度,方位失准角误差估计精度较EKF提高27%。     

Optimization of the resonant frequency servo loop technique in the resonator micro optic gyro

Proportional integrator (PI) is always adopted in the resonant frequency servo loop in a resonator micro optic gyro (RMOG).The oscillation phenomenon is observed when adjusting the loop gain surpassing...     

GaAs-based tuning fork microresonators: A first step towards a GaAs-based coriolis 3-axis Micro-Vibrating Rate Gyro (GaAs 3-axis μCVG)

This paper presents the design of a piezoelectric MEMS Coriolis Vibrating Gyroscope (CVG) based on a single gallium arsenide vibrating structure allowing the measurement of rotation rate along 3 orthogonal sensitive axes. Based on a theoretical and FEM study, we demonstrate that the achieved sensitivities reached for each axis is about 1.6 × 10⁻¹⁶ C/(°/s). We then demonstrate the feasibility of the realization of simple MEMS structures from C-doped Gallium Arsenide (GaAs) using standard micromachining processes. Finally, we show the fabrication and characterization of GaAs-based tuning fork microresonators as a first step towards a complete 3-axis GaAs MEMS CVG. These resonators show a resonance frequency of 42 350 Hz, a quality factor of 122 000 and a frequency temperature coefficient of 24 ppm/°K, validating the high potential of GaAs as a structural material for 3-axis MEMS CVGs.     

位标器光学陀螺转子动平衡方法研究

提出了一种利用动平衡机和光学测试平台模拟目标相结合对转子的不平衡力和不平衡力偶进行同时平衡的方法。重点分析了不平衡力偶对陀螺系统的影响和测量方法,并结合陀螺转子结构特点,提出减少不平衡力和不平衡力偶相互影响的调试方法。在陀螺转子调试中本方法提高了动平衡的效率。     

小波分析在陀螺信号滤波中的研究

介绍了小波分析进行滤波法，建立了陀螺随机漂移的数学模型，使用了4种典型的小波基对陀螺的输出信号进行多尺度的小波分解，通过软阈值法消除了由噪声产生的小波系数，通过小波重构实现了滤波，试验数据验证了方法的有效性。     

车载捷联惯导系统陀螺漂移在线自标定方法研究

为提高车载捷联惯导系统标定效率,提出了一种基于卡尔曼滤波的陀螺漂移在线自标定方法,该方法利用北向陀螺漂移的完全可观测性,在近似水平条件下,通过卡尔曼滤波估计出两个不同位置的等效北向陀螺漂移,然后利用该估计值和解算出的方位角计算出陀螺漂移实际值,实现陀螺漂移的在线自标定。仿真结果表明,该方法简单可行,标定精度能够满足车辆导航要求。