基于小波分析的光纤陀螺信号处理

在分析光纤陀螺的噪声特性的基础上,研究光纤陀螺信号滤波的方法,采用基于S te in无偏似然估计原理,对光纤陀螺信号进行小波阈值除噪,从而达到抑制光纤陀螺中存在的1/fr噪声和白噪声的目的。实验结果表明,小波滤波的方法对于抑制光纤陀螺中的噪声,提高信噪比具有良好的效果。     

光纤陀螺随机漂移分析与建模方法

随机漂移是影响光纤陀螺精度的重要因素。根据光纤陀螺静态漂移测试信号,利用Allan方差法对光纤陀螺随机漂移误差进行了分离和辨识,并分析了系数拟合过程中最小二乘法的病态矩阵问题。最后探讨了利用AIC准则和长自回归法建立光纤陀螺随机漂移ARMA模型的方法,为进一步对光纤陀螺输出信号进行滤波处理奠定了基础。     

正弦波调制的光纤环本征频率测量方法

为了弥补传统光纤环本征频率测量方法中方波调制存在死区的缺陷,提出正弦波调制的本征频率测量方法。对正弦波调制下的光纤陀螺输出信号进行分析,得到二次谐波幅度与调制频率间的二次函数关系,通过计算抛物线顶点即可求得本征频率。依据该原理对已有的光纤陀螺进行升级改造,研制了一套本征频率测量系统。试验结果表明:该方法可达到1×10-5的测量精度,是一种成本低、精度高的光纤环本征频率测量方法。     

去偏光纤陀螺轴向磁漂移补偿技术研究

在垂直于光纤环面的轴向磁场作用下,去偏光纤陀螺产生的磁漂移与轴向磁场大小BA、光纤长度L、光纤环半径r、光源平均波长λ线性相关。而对于一制作完毕的去偏光纤陀螺,光纤长度L、光纤环半径r、光源平均波长λ相对固定,此时轴向磁漂移只与轴向磁场大小成线性关系。通过实时测量轴向磁场大小,根据轴向磁漂移补偿模型,实时软件补偿光纤陀螺的轴向磁场灵敏度。实验结果表明,通过软件补偿方法,在12 G轴向磁场下,可将去偏光纤陀螺的轴向磁场灵敏度从0.49(°)/h/G抑制到0.008(°)/h/G,磁漂移降低了2个数量级。     

光纤陀螺标度因数的精确标定与补偿

根据光纤陀螺信号静态漂移的数学模型,提出了一种迭代标定方法,可以精确地补偿光纤陀螺的标度因数和安装偏角误差.考虑光纤陀螺标度因数与温度的非线性关系,采用了BP神经网络进行温度补偿,取得了理想的效果.     

光纤陀螺输入轴失准角的温度特性

光纤陀螺的输入轴失准角温度变化特性是光纤陀螺惯性系统正交校准所面临的主要难题。提出了一种有效地消除输入轴失准角测量误差的测试方法;对三只椭圆环结构的光纤陀螺进行了输入轴失准角温度特性研究。结果表明,三只椭圆环光纤陀螺的输入轴失准角分布比较集中;此外,椭圆环光纤陀螺的输入轴失准角随着温度变化呈非单调的曲线变化,高温过程的变化速度相对较快。该结论对光纤陀螺环制作工艺的改进提供了测试依据,并有助于惯性系统正交校准的温度补偿技术研究。     

GPS/FOG组合导航系统自适应滤波器设计

结合GPS姿态测量系统导航的特点和光纤陀螺敏感角速度范围宽、启动速度快的特点,提出了一种光纤陀螺辅助GPS导航的方法,采用自适应滤波技术设计了组合导航算法,并进行了大量的试验,试验结果表明,利用光纤陀螺辅助GPS导航方法可行.     

光纤陀螺的应用与发展

光纤陀螺作为惯性技术的核心器件,已经逐渐成为陀螺市场的主流产品。本文根据光纤陀螺的特点介绍了在各个领域的应用,调研了光纤陀螺在国内外的发展现状,并指出了光纤陀螺的发展趋势。     

让“陀螺”焕发“时代”之光——记军工系统首获中国专利金奖项目团队

军工系统首获中国专利金奖的项目——＂采用低偏和保偏混合光路的光纤陀螺＂的研发成功,实现了我国惯性制导技术的更新换代,彻底扭转了我国宇航领域和新型武器系统相关产品受制于人的被动局面,其性能达到世界先进水平,小小的＂陀螺＂焕发出独特的＂时代＂之光。     

军用保偏光纤

保偏光纤作为一种特种光纤,主要应用于光纤陀螺,光纤水听器等传感器和 DWDM,EDFA 等光纤通信系统。由于光纤陀螺及光纤水听器等可用于军用惯导和声呐,属于高新科技产品,而保偏光纤又是其核心部件,因而保偏光纤一直被西方发达国家列入对我禁运的清单。     

三轴光纤陀螺复用方案的初步探讨

分析了三轴光纤陀螺组合技术方案的光路和电路结构,设计了一种三轴光纤陀螺时分复用方案,对比了试验样机分时与不分时的性能指标．     

光纤陀螺在车载惯性平台稳定回路中的仿真

为了延长车载惯性平台的使用寿命并提高其稳定精度，在原有平台机械结构的基础上，提出采用光纤陀螺代替原有的挠性陀螺作为惯性平台的敏感元件，并重新建立了平台系统稳定回路的数学模型。仿真研究表明该数字稳定回路具有较好的动态和稳态性能，能够满足系统的设计要求。经实验验证，该光纤陀螺惯性平台系统已实现功能要求。     

光纤陀螺温度场分析及结构优化设计

从导热微分方程出发,建立了光纤陀螺温度场有限元模型,对模型进行了稳态温度场和瞬态温度场仿真分析。利用铂电阻测温电路对仿真结果进行实验验证,两者相对误差小于3%,证明仿真分析的结果是正确和有效的。针对光纤环温度场分布不均匀的情况,对光纤陀螺结构进行了优化设计。光纤陀螺在25℃环境中稳定工作时,稳态温度场分析结果表明,优化设计后光纤环最高与最低温度差为0.05℃,较优化前的0.19℃减小了73.7%;将陀螺置于60℃环境且处于非开机状态时,10min瞬态温度场分析结果表明,优化设计后光纤环最高与最低温度相差0.11℃,较优化前的0.19℃减小了42.1%。     

光纤捷联惯导系统快速标定方法

为降低光纤捷联惯导系统标定对转台的要求,缩短标定时间,提出了一种利用双轴转台完成的八位置标定方法.根据光纤陀螺和石英加速度计的简化输出模型,在双轴转台上合理选择编排八个标定位置,利用输出脉冲量对光纤惯组的27个参数进行解算.通过数学仿真,该方法与使用传统方法标定精度相当,但标定时间短,方法简单易行.     

基于单片机的远程光纤通信在点对点安全验证系统上的应用

现有的点对点安全验证系统都是基于电缆连接实现系统信息传输的。电缆传输信号存在传输衰减大、抗干扰能力差、在雷暴天气易发生事故等缺点。通过将基于单片机89C2051的远程光纤通信应用到现有设备来改进控制信号的传输模式，将电信号转换为光信号，在数据传输中使用传输同步码加密、数据包CRC校验、串行数据编码以及光纤连通性定时自动监测等技术，可以从物理信号传输到数据接收处理的整个过程中保证系统的安全性和可靠性；同时，通过光纤通信方案，也能节省系统构建和维护的经费。     

基于磁强计和光纤陀螺的小卫星姿态确定非线性滤波算法

提出了一种小卫星姿态确定的非线性滤波算法,该算法利用三轴磁强计和光纤陀螺作为姿态敏感器。在非线性滤波器的设计中,从两个方面对平方根sigma点卡尔曼滤波方法进行改进。第一,把姿态四元数的矢量部分、光纤陀螺的漂移和噪声组合,得到滤波器的增广状态向量;第二,分别建立向量旋转模型、最优化模型和误差四元数乘法模型来确保非线性滤波过程中四元数的归一化约束。仿真分析结果表明,本文提出的非线性滤波算法能够有效地提高小卫星的定姿性能,与扩展卡尔曼滤波相比,具有较高的精度、稳定性和较快的收敛速度;与无迹卡尔曼滤波相比,收敛性相当,但是精度略优,稳定性和计算效率较高。     

RESEARCH ON TECHNOLOGY AND SYSTEM FOR ON-LINE MEASUREMENT OF SURFACE ROUGHNESS IN ULTRA-PRECISION MACHINING

ＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＳＹＳＴＥＭＦＯＲＯＮ－ＬＩＮＥＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＯＦＳＵＲＦＡＣＥＲＯＵＧＨＮＥＳＳＩＮＵＬＴＲＡ－ＰＲＥＣＩＳＩＯＮＭＡＣＨＩＮＩＮＧＬｕＨａｉｂａｏ;ＷａｎｇＹａｏｋｅ;ＺｈｕＪｉｇｕｉ;Ｚｈｏ...     

光纤陀螺仪基本原理与分类

介绍了光纤陀螺仪的基本原理及其分类方法,对干涉型光纤陀螺(I-FOG)、谐振型光纤陀螺(R-FOG)和受激布里渊散射型光纤陀螺(B-FOG)的工作原理、结构类型、主要优缺点及其改善性能的途径和发展趋势进行了分析。     

AR模型在陀螺仪性能故障诊断中的应用研究

对惯导系统上的陀螺仪在无故障和故障下输出的信号进行分析 ,计算出信号的特征量———均值、标准差、协方差 ,并用现代谱分析技术中参数模型功率谱分析的方法 ,建立信号的AR模型、绘出AR模型的功率谱图 ,对陀螺仪输出信号的变化进行了比较和分析 ,从而找出一种作为判断陀螺仪性能故障的依据