基于实时小波的光纤陀螺阈值滤波

 为补偿姿态测量系统中光纤陀螺(Fiber Optic Gyroscope,FOG)的误差,根据光纤陀螺的静、动态误差在时频域上的分布,介绍了小波滤波的一般理论和方法,分析并比较了阈值和阈值函数的选取;采用数据滑动窗的方法实现了递推运算和实时的数据更新,对窗内数据进行周期对称延拓解决滤波信号的边界问题。仿真实验验证了实时小波阈值滤波在光纤陀螺信号处理中的可行性,得出了不同小波基函数的选取对滤波效果的影响,并验证了采用软硬阈值结合方法实时滤波的优越性,该实时滤波方法不仅提高了陀螺输出的稳定性和使用精度,且对光纤陀螺信号处理具有参考价值。     

光纤陀螺寻北滤波方案研究

提高寻北精度和缩短寻北时间是光纤陀螺进行方位寻北需要解决的主要技术问题。本文通过采用粒子滤波算法对光纤陀螺的噪声和零位漂移进行滤除和补偿,并建立多位置寻北模型。根据陀螺的实测值,用计算机仿真的方式解算出真北方向。分析比较结果显示,粒子滤波算法可以在保证寻北精度条件下实现快速寻北。证明了该方案的可行性和实用性。     

AT24C02在光纤陀螺测试中的应用

为保证光纤陀螺的工作精度,需要对光纤陀螺进行大量测试,为使测试过程方便、快捷,设计并实现了基于I2C总线的AT24C02的参数存储电路.PC机经过RS_232串口向光纤陀螺系统板发送参数,系统板通过DSP芯片对AT24C02进行读写操作.这不仅可以实时修改参数,而且掉电之后参数不丢失,加快了测试进程.     

基于USB的光纤陀螺数据采集

光纤陀螺的研发过程中，原始数据实时采集对捷联算法的仿真及标定有重要意义．根据光纤陀螺数据采集特点，利用USB接口简单灵活，扩展性强且有较高的数据传输率的能力，设计了采用USB接口实现原始数据实时采集的系统．对整个系统的结构和USB接口的软硬件做了详细介绍．结果证明其8Mbit／s的传输速度很好地满足了系统需要．     

光纤陀螺组件快速高精度标定方法

针对光纤陀螺组件标定周期长、程序复杂、参数重复性不好等问题,提出一种基于姿态误差的光纤陀螺组件快速、高精度标定方法.以最近一次的光纤陀螺标定参数作为初始值,在初始对准中估计陀螺漂移并对陀螺输出脉冲进行修正,推导标度因数误差和安装误差的标定误差与系统姿态误差之间的关系,以导航解算的姿态与转台提供的姿态之差作为观测量,设计光纤陀螺闭环标定路径,不断对标度因数和安装误差进行修正,并根据光纤陀螺器件精度和标定参数分辨率设计快速标定结束临界值ε.标定及导航实验结果表明:光纤陀螺组件快速、高精度标定方法可以完成3个标度因数和6个安装误差的计算,并大幅度提高系统定位精度.     

弹目相对方位的图像与陀螺组合测量方法

针对现有修正弹药中弹目相对方位探测精度较低的不足,该文结合图像敏感器（CCD）和微机电陀螺（MEMS）的特点,设计了利用CCD与MEMS陀螺组合测量弹目相对方位的方法。该方法以弹丸姿态运动方程为基础,根据弹丸全弹道下CCD的成像轨迹和MEMS陀螺测得的弹丸姿态角,计算得到了弹目相对方位参数。计算机仿真和转台试验结果表明,该方法能够较准确地测量弹丸与目标的相对方位,精度可达±0．4°。     

基于Faraday效应的光纤陀螺频率响应测试方法

为解决光纤陀螺全频带频率响应测试问题,提出了基于光纤陀螺Faraday效应的频率响应测试原理。用有限元法建立光纤环的传输模型,在使用高折射率光纤和光纤环固化条件下推导了光纤陀螺的Faraday效应输出模型,得出光纤陀螺Faraday效应输出与磁场强度成正比的结论。根据光纤陀螺的检测原理,分析了该测试方法与角振动台测试法的等效性。设计了模型验证实验,结果表明该方法可以克服角振动台测试法输出频率低的缺点,可以对光纤陀螺的全频带频率响应进行测试。     

小波滤波在光纤陀螺信号处理中的应用

光纤陀螺作为陀螺稳定平台伺服系统稳定回路的反馈测量元件,其输出噪声直接影响伺服系统控制精度。抑制陀螺的输出噪声是改善伺服系统特性的有效手段之一。本文提出一种基于小波多分辨分析结合均值滤波的方法,能有效降低陀螺的输出噪声。通过仿真实验,验证了小波实时滤波算法对陀螺输出信号进行滤波消噪处理的可行性和有效性。     

基于光纤陀螺的捷联惯导系统的测试设计

我国煤矿井下瓦斯治理钻孔工程量巨大,目前主要采用人工丈量的方法测量标定开孔方位与角度参数,稳钻时间长、效率低、精度差。针对这一问题,提出基于光纤陀螺的捷联惯导系统开孔参数新方法,该系统采用陀螺与加速度计的捷联惯导系统对钻孔的方位角、倾角进行测量,可以显著提高钻孔方位与角度参数的标定效率与精度,降低管理成本。     

光纤陀螺中光源谱特性对后向散射的影响

就应用不同光谱特性的光源在光纤陀螺中所产生的瑞利后向散射噪声作了理论上的分析,并对用掺铒光纤超荧光宽带光源在光纤陀螺中的后向散射噪声也进行了分析比较,分析表明直接用光谱谱型付里叶变换法和用光谱模拟近似法计算后向散射噪声大小,结果十分接近。     

陀螺全站仪在井下测量中的应用研究

阐述了陀螺全站仪的定向作业方法,分析了陀螺全站仪的优点及其在矿井联系测量、井下控制测量及贯通测量方面的应用。     

光学轮廓仪测量原理及其误差分析

文中介绍了光学轮廓仪的测量原理及其误差分析。提出了一种干涉相位差与检偏器方位角成线性关系的微分干涉显微镜．应用相移干涉技术，实现了对表面轮廓的高精度测量。由于采用了共光路干涉体系，仪器对机械振动等外界干扰不敏感，在一般场合下测量精度可优于 １ｎｍ。     

基于光纤陀螺和加速度计的测斜仪

岩芯钻探过程中,钻孔延伸的顶角、方位角和孔底的泥浆压力是井眼的重要参数,而现有的测斜仪无论是在使用环境或使用精度方面均达不到深孔取芯钻探的使用要求.基于此,本文设计了一种基于光纤陀螺和加速度计的测斜仪,仪器应用于绳索取芯钻进,在仪器加工完成后进行了大量的室内及现场试验,试验结果表明仪器满足实际深孔取芯钻探工程的使用要求.     

方位预求和在多普勒波束锐化信号处理中的应用

本文提出了将方位预求和摩用于多普勒波束锐化信号处理的思想。在多普勒滤波前进行方位预求和可以最大限度地降低天线旁瓣泄漏信号对成图质量的影响,并可避免某些方位分辨单元的不完整多普勒历程对成图的影响。文中给出了实现方法,并进行了计算机仿真。     

星载SAR方位向频率与多普勒频率的差异及其对成像分辨率的影响

为研究一种典型双基地结构SAR的精细成像算法.通过精确的方位频率表达式,详细比较了多普勒频率与方位频率的区别和联系.以往在合成孔径成像处理中通常以成像单元的多普勒频率代替方位频率,对实际精细成像的方位分辨率影响不大,误差一般都在4%以内;但是,在大的斜视角、大的发射信号调频率、波长较长等参数条件下如果忽略2种频率的差异有可能引起高达10%甚至27%以上的方位分辨率误差.只有针对不同参数的SAR系统和不同的成像精度要求,才能确定是否可以用多普勒频率代替方位频率.仿真结果验证了本文方法的有效性.     

利用导引头信息实现目标脱靶方位识别

提出充分利用导引头提供的信息提高引战配合效率.研究了利用导引头天线测量的视线角速度在弹体的投影进行目标脱靶方向角识别的原理.通过对弹目交会段导弹与目标相对运动关系的分析,得出了识别目标脱靶方向角的数学表达式;针对一种导引头结构设计了可以获得所需识别信息的工程实现方案;给出仿真算例分析脱靶方向角识别的精度.仿真结果表明,识别出的脱靶方向角的精度可以满足引战配合的要求.     

水平井射孔方位检测技术

针对水平井射孔问题，论述了水平井射了孔前准确检验核实射孔方位的必要性，介绍了水平井射孔方位角检测方法、电路原理以及把检测出来的方位信号传输至地面的技术问题．     

改善机载雷达方位聚焦的成像处理试验研究

雷达（SAR）信号相位的稳定性对于成像处理后图像的方位向分辨率的高低有至关重要的影响．由于飞行平台运动误差或湍流大气中微波传播的影响会直接导致信号相位的波动,机载SAR的方位聚焦一直是SAR成像研究中的重要内容．这里介绍一种基于相位梯度自动聚焦矫正信号相位的高分辨率机载SAR成像处理方法,利用这种方法,对真实的机载SAR信号实验数据进行成像处理．试验表明：在缺乏机载平台运动补偿系统提供飞机运动状况信息的情况下,该成像方法能够有效地估计和补偿相位误差,从而可获得方位向分辨率明显提高的机载SAR图像．     

动力定位船矢量推进器回转动力学响应分析

为研究全回转矢量推进器回转动力学系统的响应特性,对瓦锡兰某型矢量推进器的液压回转系统的组成进行深入分析,研究了泵控液压马达驱动齿轮减速机构带动推进器进行回转的工作原理,建立了矢量推进器回转动力学系统的数学模型,提出了一种全回转矢量推进器实现目标方位角快速跟踪的改进控制方法,构建了一种矢量推进器回转动力学异步控制频率仿真系统,分析了不同目标方位角时推进器的方位角、角速度、液压系统的动态响应特性,建立了矢量推进器回转响应的物理约束条件.仿真结果表明,建立的动力学模型可模拟真实矢量推进器的回转运动响应过程,同时可实现矢量推进器回转方位角的快速、准确控制,对全回转矢量推进器和动力定位船舶推力分配方法的研究具有较重要的指导意义和工程价值.      

基于时差的管道内检测器定位系统方位角估计方法

针对卡堵的管道内检测器需要进行定位的问题,提出了基于声达时间差原理的方位角系数估计方法,并对估计误差进行了理论分析.该方法利用平面四元十字阵对目标声信号进行采集,无需提前标定声音在土壤中的传播速度或者增加传感器的数量.将采集到的各路声信号进行时延估计后,通过时延估计值的四则运算即可得到方位角估计结果.实验数据表明,该方法具有较高的估计精度,可以获知卡堵的管道内检测器的方位,方便下一步的准确定位工作,具有较好的应用前景.