定长光纤环形谐振腔不同匝数对光纤陀螺信号输出参数的影响

谐振式光纤陀螺由于其在小型化、集成化和高精度等方面比干涉型光纤陀螺占有优势,引起了国内外研究机构的广泛关注,而光纤环形谐振腔作为光纤陀螺的核心敏感部件对陀螺信号的输出至关重要。本文分析对比了半长1.10 m,定长2.2 m,保偏耦合器偏振消光比为20 dB,分光比为50∶50的光纤环腔在相同室温条件下,不同匝数谐振谱线的谐振深度ρ、半高全宽(FWHM)以及光纤陀螺的输出信号包括动态范围、频率带宽、标度因数、系统极限灵敏度的各项陀螺关键指标,为定长保偏光纤环腔作为光学陀螺的核心部件提供相关指导。     

光纤陀螺捷联惯导系统改进航姿算法应用

捷联惯导系统一般采用旋转矢量姿态算法来消除圆锥误差的影响,从而提高姿态解算精度. 该文针对不同精度等级的角速率输出光纤陀螺,采用适合工程实现的低阶旋转矢量姿态算法,在多种不同程度的经典圆锥运动下进行了一系列仿真测试,确定了多子样旋转矢量算法在多种典型工程环境中的最优子样数,并在高性能微型数字信号处理器(digital signal processor, DSP)导航计算机上对旋转矢量姿态算法进行了试验,得到了理想的效果.     

应用小波变换的光纤陀螺动态寻北

针对中、低精度光纤陀螺寻北工程应用存在的速度慢、精度不高问题,提出了一种基于小波变换的快速动态寻北算法。该方法在水平条件下,通过引入低速连续转动,将静态测量问题转化为动态测量问题,并通过小波变换滤波处理,较好地抑制了光纤陀螺信号中的高频测量噪声,保留了陀螺输出信号中的有用信息,从而减少了光纤陀螺低频随机漂移误差的影响,最终能够快速、高精度地确定地理北向。实验结果表明,相同条件下该算法能有效缩短寻北时间,减少重复寻北误差,有效提高定向精度,具有较好的理论研究价值和工程实用前景。     

光强稳定技术在四频差动激光陀螺稳增益控制中的研究

研究四频差动激光陀螺的稳增益控制技术,建立陀螺增益的物理模型,并分析误差因素。设计通过稳光强来稳增益的方案。实验结果表明,室温下稳光强模式和传统稳流模式相比,四频差动激光陀螺的开机零漂减小0.001 6°/h,长时间零漂减小0.002 9°/h。这对于陀螺性能改善有一定参考价值。     

船载雷达天线复合控制技术研究

针对船载天线系统的使用环境和具体的使用要求,提出了速率陀螺复合控制的方法,可以较大程度的提高船摇扰动隔离度;实现了船载天线跟踪系统不需要距离信息,直接在球体坐标系内用天线角度和跟踪误差完成复合控制的方法,可以把二阶无静差系统变成三阶无静差系统,加速度误差常数理论值为无穷大。     

基于神经网络的高超声速飞行器惯导系统精度提高方法

针对目前惯性系统误差补偿模型对静态误差和动态误差处理能力不足的问题, 为适应高超声速飞行器长航时、高精度的惯性导航要求, 基于神经网络提出一种加速度计拟合模型。在高超声速飞行器飞行前期有准确的卫星导航信息时, 收集导航信息和加速度计脉冲信息, 利用神经网络强大的非线性拟合能力, 在飞行过程中进行在线训练, 得到精确的惯性系统模型。仿真结果表明, 在存在逐次通电误差和不考虑二次项误差系数的误差补偿模型方法位置导航偏差在数公里和数百米量级的情况下, 相同时间内所提方法的位置导航偏差仅为数十米量级, 有效提高了高超声速飞行器的导航精度。     

振动陀螺椭圆参数的离散滑模控制

针对比例-积分-微分(proportional-integral-derivative, PID)控制下振动陀螺椭圆参数的控制精度和收敛快速性难以提升的问题, 提出了将离散滑模控制(discrete-time sliding mode control, DSMC)引入到振动陀螺的控制系统中的方法。该方法从表征振动陀螺工作状态的椭圆参数出发, 选取主波振幅和正交波振幅作为控制对象, 进而得到离散滑模控制律。基于Simulink模型分别在静止(0°/s)和动态(100°/s)条件下, 对椭圆参数进行PID控制和DSMC的仿真对比。10 s内的仿真结果表明: DSMC可使主波振幅误差减小16 LSB, 正交波振幅误差减小1 LSB; 静止条件下, 角度漂移速率减小0.36 deg/h; 动态条件下, 标度因数误差减小5 ppm。仿真结果体现了DSMC的鲁棒性和收敛快速性。