虚拟陀螺随机误差分析研究

虚拟陀螺是提高MEMS陀螺测量精度的一个重要技术。为了建立MEMS陀螺的随机误差模型,更好地进行数据融合,设计了虚拟陀螺阵列硬件结构,采用Allan方差分析算法对所设计陀螺阵列中单个陀螺进行随机误差分析与建模,并与陀螺阵列滤波融合后的结果比较。实验结果表明,Allan方差分析算法可以很好地估计陀螺随机误差,对虚拟陀螺阵列的数据融合提供了比较精确的误差模型。     

外腔式四频差动陀螺的研制

前言国内四频差动陀螺是我们根据一份较简单的国外资料于1975年11月的长沙全国激光陀螺会上向大家介绍的,76年1月北京邀请会上我们把初步算稿和理论分析向全国有关单位作过较详细的讲解,达成协作试制的协议。并于4月底以前根据我校汪浩同志用电子计算机所计算的数据写了“激光陀螺的物理性能(一)”一文,于5月发行了单行本。该文详细地讨论了激光陀螺各个方面的问题,从微观机构出发,论述了误差沅和全部能进行讨论予估的各种问题,提出解决办法。原来的主要目的是探讨差动陀螺,     

机械抖动激光陀螺小时延信号处理方法的研究

去除抖动信号是机械抖动激光陀螺信号处理电路的重要工作,针对目前现有的机械抖动激光陀螺解调方法存在的缺陷,本文提出了抖动剥除和FIR滤波器相结合的一种解调方法,以满足机抖激光陀螺在快速跟踪中的应用要求。实验结果表明,抖动剥除后,陀螺计数脉冲中的抖动信号衰减了近75dB,可以直接用于精度要求不高实时输出角速率的场合。抖动剥除后用低阶的FIR低通滤波器滤除剩余的抖动偏频量和高频噪声,在保证小时延的基础上提高了精度。     

机械抖动偏频激光陀螺静态测角方法

阐述采用机械抖动偏频激光陀螺进行静态角度测量的原理,分析测角随机误差与激光陀螺角随机游走系数、测量时间的关系,通过转台分度误差实验验证了测角随机误差公式。采用排列互比法对测角系统误差和转台分度误差进行分离。实验与理论分析表明,静态测角方法具有良好的环境适应性和稳定性,测角随机误差优于0.26″,系统误差优于1″。最后分析了进一步减小测角随机误差和系统误差的措施。     

激光陀螺的振动偏频和振动台

激光陀螺要测小角速度,必须有偏频装置,本文是一篇实现激光陀螺振动偏频装置的初步总结。文中阐明了振动偏频的误差分析、振动台的设计以及有关的实验结果。     

光纤陀螺在导航和制导中的作用

用于军用导航和制导系统的陀螺仪目前已经历了机械陀螺、静电陀螺、惯性陀螺、激光陀螺和光纤陀螺等4代,其中光纤陀螺是激光陀螺中的一种,它有许多其他陀螺无法取代的独特优点,如结构简单、体积小、重量轻、启动快、精度高、动态范围大、无运动和磨损部件且传输损耗低、寿命长、耐冲击、抗电磁干扰、无加速度引起的漂移,不需考虑测量仪器与被测对象的相对位置,可靠性大大优于任一机械陀螺和激光陀螺等。因此,光纤陀螺在近中程导弹、舰艇和潜艇、反潜武器以及卫星和宇宙飞船等航空航天、航海及兵器等领域中用途最广,是对目标监视和检测不可缺少的技术手段。目前发达国家正在加     

机械陀螺稳定式激光导引头建模与仿真

通过对机械陀螺稳定式激光导引头工作原理进行分析,在测量系下推导了误差角与视线角及弹体姿态角与陀螺框架角运动之间的关系方程。分析了探测器工作原理,建立了误差角与光斑中心偏移量及陀螺进动控制电压的关系,建立了陀螺的动力学模型。通过数学仿真对所建模型进行了分析,验证了模型的可行性,为激光导引头的设计提供理论支撑。     

半球谐振陀螺动态实验建模

为了建立半球谐振陀螺的误差模型,分析和介绍了半球谐振陀螺工作原理及其系统回路组成,并建立了半球谐振陀螺力反馈模式下的动态理论模型.为解决理论设计模型与实际模型的不一致,提出了以实验数据的曲线拟合度为指标的半球谐振陀螺动态模型建模方法,并通过实验证明了该方法可以用于半球谐振陀螺动态建模,并且能够确保模型的精度.     

激光陀螺零偏误差复合信号补偿分析

作为一种集成了光学、电学和机械力学的复杂系统,激光陀螺可以精确地测量物体的角速率输出。为了满足惯性导航系统长时、高精度的测量要求,研究了激光陀螺内部不同类型的传感器与激光陀螺零偏误差之间的特性;在传统的基于温度的零偏误差补偿方法的基础上,引入二频机抖激光陀螺内部温度传感器、光电二极管和粘在抖动机构上的压电陶瓷的输出信息进行复合建模;利用非线性拟合能力强的支持向量机算法,针对不同类型信息与二频机抖激光陀螺零偏误差的相关性对模型进行优化。实验结果表明,该二频机抖激光陀螺零偏误差补偿模型的补偿精度高于传统的补偿方法。     

激光陀螺漂移测试数据的处理与分析

根据获得的激光陀螺漂移测试数据,利用时间序列分析的方法对漂移数据进行了建模,得到了漂移数据的时间序列模型;在此基础上用Kalman滤波的方法对数据进行了处理;从时域和频域两方面对滤波结果进行了分析.结果表明,采用的建模和滤波方法能有效提高陀螺的精度.     

基于复合信号的激光陀螺零偏误差补偿分析

作为一种集成了光学、电学和机械力学的复杂系统，激光陀螺可以精确地测量物体的角速率输出。为了满足惯性导航系统长时、高精度的测量要求，研究了激光陀螺内部不同类型的传感器与激光陀螺零偏误差之间的特性，在传统的基于温度的零偏误差补偿方法的基础上，引入了二频机抖激光陀螺内部温度传感器、光电二极管和粘在抖动机构上压电陶瓷的输出信息进行复合建模，利用非线性拟合能力强的支持向量机算法，针对不同类型信息与二频机抖激光陀螺零偏误差的相关性对模型进行优化。实验结果表明，该二频机抖激光陀螺零偏误差补偿模型的补偿精度高于传统的补偿方法。     

激光陀螺数字抖动控制方法与特性

针对传统的模拟抖动控制系统体积大、灵活性差的缺点,设计了一种基于单片机的新的激光陀螺数字抖动控制方法,建立了陀螺抖动的数学模型,比较研究了传统的模拟正弦波驱动和新的数字方波驱动的抖动特性,指出了后者不同于前者的抖幅变化律及非线性的随机噪声注入方式。仿真和实验证明,该方法能很好满足激光陀螺抖动控制要求,保证陀螺性能。     

捷联式惯性制导系统

引 言 惯性制导系统能自主地产生飞行器的位置、速度和姿态角等各种参量。测量值是飞行器相对惯性空间的线运动和角运动的数据。最早用于控制和稳定飞行器角运动的陀螺装置可以看做是惯性制导系统的前身。这些装置没有外部的校正只能在很短的时间里独立地工作。现代复杂系统采用了陀螺、加速度表和计算装置,能在足够长的时间内自主地产生飞行器的位置、速度和姿态角等参量。     

机抖激光陀螺抖动控制回路的解耦设计

抖动控制是影响机械抖动激光陀螺性能的重要因素,基于激光陀螺的抖动动力学响应特性,研究了一种抖动控制回路解耦方法,指出相位反馈能实现机抖激光陀螺抖动谐振频率的稳定跟踪。稳定跟踪抖动谐振频率时,如果在抖动位置零点改变驱动信号幅度,则抖幅响应可以简化为一阶惯性系统响应,抖幅控制支路可以从抖动控制回路中解耦为一阶控制回路,实现抖动控制回路的解耦,提高了激光陀螺抖动系统的控制性能。     

浅谈光纤陀螺在导航和制导系统中的作用

随着科学的进步与发展,使战争的形态带上更加强烈的信息化色彩。火力打击精确化就是战争的信息化主要表现形式之一,伊拉克战争美军以精确制导武器为主战武器,战争中所使用的精确打击武器为海湾战争的10倍左右。导航和制导是精确打击依赖的主要技术,陀螺是导航和制导系统中的核心器件之一,而光纤陀螺具有其他陀螺无法取代的许多优点。因此,光纤陀螺在航空航天航海和测地、兵器等领域中用途最广,是对目标监视和检测不可缺少的技术手段。所以,激光陀螺取代机电陀螺,光纤陀螺取代激光陀螺,已成为惯性技术专家们的共识和导航、制导系统发展的必然…     

光学晶体K2Al2B2O7相位匹配参量放大研究

对K2Al2B2O7（KABO）晶体的相位匹配飞秒激光参量放大（OPA）特性进行了系统的理论计算和分析。分别讨论了Ⅰ型、Ⅱ型参量放大共线以及非共线情况，计算了在不同非共线夹角下的相位匹配角度。研究结果表明：对于一定波长的抽运光，存在一定的非共线入射角对应一定波长的信号光。在KABOⅠ型参变条件下，非共线角的引入使相位匹配角增大。这对于高效率地产生脉宽极短的飞秒参量激光、扩大飞秒激光的调谐范围以及通过参量技术放大飞秒脉冲都具有重要的意义。     

陀螺转子正、反转监控效果的研究

简要分析了利用陀螺监控技术提高平台罗经系统精度的基本原理及各种监控方法的特点,介绍了采用监控陀螺正、反转对陀螺进行在线测漂及补偿的实验方案,并对采用挠性陀螺进行监控试验所获得的数据进行了分析总结。     

机抖激光陀螺捷联系统姿态算法优化设计

机械抖动激光陀螺捷联惯性导航系统中通常要对陀螺信号进行预滤波处理以消除抖动偏频,数据滤波后其幅值和相位的变化引入了附加的姿态算法误差.为了减小此误差,研究了抖动解调滤波器的特性以及数据滤波对系统姿态算法精度的影响,推导了与滤波器匹配的姿态算法优化公式.优化算法仅修正了传统算法系数,不增加算法实现难度.仿真和实验表明,优化算法能有效减小滤波器引入的附加姿态算法误差,明显改善算法精度,有很高的工程实用价值.     

全反射棱镜式激光陀螺应力检测技术研究

光学元件的装配应力和加工应力是制约高精度激光陀螺稳定工作的重要因素．考虑各向同性材料在应力作用下介电常量变化的情况,利用弹光效应和琼斯矩阵得到了复杂应力与穿过全反射棱镜的激光束偏振态改变之间的关系．通过实验,提出一种通过记录棱镜布儒斯特角反射光椭偏度配合光斑质量分析应力水平的筛选方法,对棱镜式激光陀螺装配过程中光学元件应力的早期筛查有突出作用,并设计专用工装以适应棱镜相关产品的应力检测需要．     

激光陀螺——制导与控制的革命

在航空、陆地、航海和航天运载工具中,日益需要准确而低价、高可靠性的制导、控制与导航系统。这些系统的核心是陀螺仪,它是一种在飞机、舰船、坦克或人造卫星的运动中能精确测量方向变化的器械。人们熟悉的带有转子的机械陀螺现在正受到多用途的激光陀螺的挑战。因此,知道激光陀螺是怎样工作的,它的优缺点,激光陀螺技术的现状及在未来军事