光纤激光陀螺的实验研究

分析了光纤激光陀螺系统的工作原理和基本构成,采用单向泵浦光纤复合谐振腔结构的光学系统设计方案,通过调整光学系统结构参数,实现了窄线宽单模激光输出. 在此基础上实现双向功率匹配,并最终获得稳定的角速率旋转电压信号. 结果表明,该实验装置具有可行性,通过转台实验测得光纤激光陀螺的灵敏度为0.02°/s.     

无陀螺惯性测量组合动态补偿及动态解耦方法

基于提出的一种无陀螺惯性测量组合（NGIMU）九加速度计配置方案,采用零极点配置的方法设计动态补偿器对加速度计进行动态补偿．基于动态耦合定义,提出了应用不变性动态解耦方法对NGIMU动态解耦．该方法不在各加速度计输出信号的正向通道上增加新的环节,而仅在各输出通道之间设置较简单的环节,用较低阶的解耦模型,抵消各维间耦合．进行了系统三个方向角速度的仿真验证,仿真结果表明,系统经动态解耦后导航误差迅速收敛,可以控制在0．02rad／s内．     

基于惯性测量单元旋转的陀螺漂移估计和补偿方法

陀螺仪的漂移误差是影响惯性导航系统的姿态测量精度的重要因素。常用的陀螺漂移估计及航向角误差修正方法需要用磁强计或GPS等外部传感器的辅助数据来实现,存在室内、磁干扰等环境下应用受限的问题。对此该文提出了惯性测量单元旋转的改进方法。该方法在测量过程中对陀螺仪施加独立于物体运动的特定旋转,通过旋转前后不同姿态下陀螺仪和加速度计输出的倾角数值,得到惯性测量单元漂移估计。实验表明,该估计算法可有效地提高航向角的测量精度。     

环形激光陀螺阴极的精密制造技术研究

采用超纯铝材料制造的U形阴极被广泛应用于环形激光陀螺系统中,要求内表面达到镜面效果(Ra≤0.04 um),而且不允许存在任何加工缺陷,并具有良好的气密性和使用寿命;整个制造过程涉及到金刚石车削、特殊装夹、冷却润滑、检测以及保存等多项技术;为此分别进行了制备工艺研究和精密加工技术研究.     

激光陀螺稳频稳锁区控制系统参数模型研究

采用DSP技术设计了激光陀螺稳频稳锁区控制系统,利用转台、温度箱等设备开发了稳频稳锁区控制参数测试系统.结合某型激光陀螺,对控制系统的压电陶瓷特性、光强和锁区特性进行了全面测试,对激光陀螺工作模态选定和锁区稳定范围进行了研究,建立了有针对性的稳频稳锁区控制系统参数模型.最后,对利用该参数模型的某型陀螺在常温下进行了验证试验.陀螺工作正常,无跳模现象,其零偏重复性小于0.01 °/h,表明所建参数能有效控制陀螺.     

激光测速仪频率跟踪器动态响应特性分析

针对激光多普勒测速仪常用信号处理设备———频率跟踪器 ,采用实验方法分析了其动态响应特性及影响因素 ,发现其动态响应参数并不能全面反映其在实际测试中的动态响应能力 ,实际测试中的动态响应能力明显低于通常的估计 .提出了在实际测试中需要注意的问题     

机抖激光陀螺的伪圆锥运动研究

对于机抖激光陀螺捷联惯导系统,激光陀螺的机械抖动偏频引入伪圆锥运动.本文推导了伪圆锥运动情况下等效旋转矢量的误差表达式.分析了伪圆锥误差的起因、影响因素.研究了圆锥补偿算法在伪圆锥运动中的适用性.从最小化姿态计算误差的角度,提出了机械抖动频率的设计准则,并设计数字滤波器去除抖动信号噪声.分析结果表明:合理设置抖动频率,再结合数字滤波器可以有效提高的姿态计算精度.     

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。     

用激光干涉仪测量三坐标测量机的动态特性

提出了一种用激光干涉仪测量三坐标测量机动态误差的方法，分析了激光干涉仪的测量原理并分别对扫描测量和触发测量中的动态误差进行了模拟测量．实验结果表明，运动中的加速度产生的附加惯性力是产生动态误差的重要因素．由于惯性的原因，扫描测量中换向时产生的误差大约是同样条件下惯性力造成误差的２倍．     

FAST项目中激光惯性融合测量技术的研究

激光测量和惯性测量都可以对物体位置、速度、姿态等物理参数进行测量.其中,激光测量有着测程远、精度高等特点;而惯性测量也有着自主性高,不易受干扰、采样率高等特点.根据FAST项目中对测量的实际要求,分析了在馈源舱动态测量任务中已有的激光测量系统的特点与不足,提出了引入惯性测量系统与激光测量系统结合以达到更好测量效果的方案,并对方案的可行性与实现方法进行了研究.     

航天降落伞撕裂带测试装置及其动态索力响应特性

该文提出一种航天降落伞撕裂带测试装置,用于测试撕裂带工作性能。基于测试装置,研究绳索在高速冲击载荷下的动态索力响应问题。将机械系统简化为弹簧阻尼系统,基于Lagrange第二类方程推导得到系统动力学方程,并通过Runge-Kutta方法求解模型,得到撕裂带测试过程中的绳索受力状态。研究在高速冲击载荷下,绳索阻尼的作用机理。进一步研究绳索弹性模量、阻尼以及绳索两端质量比对索力的影响规律,最后对比理论模型与验证实验的数据。结果表明：理论模型计算得到的绳索末端索力与实验结果趋势保持一致,验证了理论模型的正确性,对撕裂带测试装置的设计和控制具有指导意义。     

微型步进电机动态特性测试的研究

本文提出了一种应用激光多普勒效应对微型步进电机和其他微型精密机构进行动态特性测试的新方法。由于采用微型计算机进行自适应定标,这种测试是定量和高精度的。在理论分析的基础上研制了一种测试系统,并用该测试系统对石英钟走的微型步进电机进行动态测试,所得动态特性曲线与理论分析是相吻合的。这种测试力法由于是一种非接触测量法,因此测试结果完全反映机构的实际运动情况。这种方法还可推广应用于其他精密机构的动态测试上,因此是一种很有前途的测试方法。     

激光立体成形TC4钛合金动态剪切特性研究

采用微型霍普金森压杆装置和双剪切试样对激光立体成形TC4钛合金的高应变率动态剪切特性进行了研究.通过数值模拟方法从应力、应变均匀性和应力三轴度方面对双剪切试样的缺口形状、剪切区宽度和长度进行优化设计.采用实验方法,分析了不同取向的激光立体成形沉积态TC4钛合金的高应变率（10⁴ s^-1量级）剪切性能.结果表明,动态剪切力学性能并没有明显的各向异性,流动应力随应变率的增大而增加,二者大致呈线性关系.     

紫外脉冲激光对聚氯乙烯（PVC）塑料刻蚀产物的研究

利用四极质谱和离子能量分析器，测定了紫外激光刻蚀ＰＶＣ塑料产生的分子、原子和离子产物的质量分布和各种离子的平动能分布，研究了激光通量对刻蚀的影响，发现离子的产生需要比中性产物有更高的激光阈值，讨论了紫外激光对ＰＶＣ塑料的刻蚀剥离机理。     

基于SiC材料的激光加速质子束辐照特性研究

通过辐照核能材料SiC, 表征激光加速质子束连续宽能谱、短脉冲和高瞬态流强的特点。将SiC样品放置在距离靶体4 cm处, 连续进行300发满足指数能谱分布的能量为1~4.5 MeV的激光加速宽能谱连续质子束辐照。表面和截面拉曼光谱显示辐照后的SiC散射峰强度减小, 且拉曼光谱截面测量的整体趋势可以与SRIM模拟的能谱加权后的深度能损分布对应, 从而通过实验对能量连续分布的激光加速质子束进行表征。此外, 实验结果显示, 激光加速质子束的短脉冲特性可在SiC表面产生相当高的瞬时束流密度。这种快速的宽能谱辐照为模拟反应堆中子辐照提供了可能性。     

短脉冲激光加工微结构及其成型技术研究（英文）

短脉冲激光具有高精度、非接触和高可控性等优点,可以针对各种材料进行表面精细加工。如在医用钛合金表面加工出不同形貌、尺寸的微结构,能够有效地改善植入物表面生物活性。利用短脉冲激光在材料加工上的优势,开展了纳秒激光脉冲烧蚀试验,探究纳秒激光与钛合金间的相互作用。阐明钛合金表面火山坑微结构的形成机理,并开展多脉冲激光参数试验,研究激光参数对微结构成型的影响,建立参数与特征尺寸间的映射关系。该研究可以获得具有特定尺寸、高加工质量的微结构,有助于短脉冲激光微加工技术的应用,具有良好的学术和工程意义。     

Al2O3陶瓷的动态响应特性及Hugoniot本构关系研究

利用VISAR系统测量技术和Lagrange测量技术,研究YB AD90陶瓷的动态响应特性,给出了该材料的Hugoniot弹性极限σHEL,动态屈服强度及各实验点的Hugoniot状态量。结果表明:YB AD90陶瓷的Hugoniot形变过程是一个典型的弹塑性形变过程;当冲击应力在σHEL为11.0GPa附近的范围内,此材料在塑性区的压缩特性表现出较明显的弥散行为。由实验结果拟合得到了材料的应力σ和比容V关系的拟合曲线及一个比较简单的应力σ和比容V的Hugoniot动态本构关系。     

让我们的飞轮和陀螺旋转在世界前沿——记国家技术发明一等奖获得者、北航先进惯性仪表与导航技术创新团队

2008年1月8日,北京人民大会堂里暖意融融,2007年国家科技奖励大会在这里隆重举行。在奖励大会上,北航先进惯性仪表与导航技术创新团队尤其令人瞩目:他们的"卫星新型姿控储能两用飞轮技术"项目荣获2007年度国家技术发明一等奖,同时,他们的"新型高性能捷联惯性测量装置     

若丹明6G掺合在P（MMA＋MAA）共聚物中的固体染料激光研究

用共聚合方法制备了若丹明６Ｇ掺合在Ｐ（ＭＭＡ＋ＭＡＡ）共聚物中的固体染料样品，对其进行了光谱和激光性能的研究，得到了泵浦光－染料激光转换效率１５％，激射寿命２万脉冲以上的固体染料激光输出，并和其它基体的若丹明６６固体染料激光进行了比较，对激光染料光和热稳定性进行了讨论。