光纤陀螺的温度试验及温度补偿方法研究

分析了引起光纤陀螺非互易性效应的原因，针对光纤陀螺光、电路部分各自的特性对光纤陀螺整体温度特性的影响进行了高低温试验研究，并对温度试验结果进行了分析，试验结果证明了对光纤陀螺温度特性的理论分析．在试验研究的基础上给出了实施的温度补偿方案及补偿结果，并对补偿结果进行了分析．     

光纤陀螺非线性温度漂移模型的辨识

光纤陀螺对环境温度的敏感性一直是影响其漂移特性的重要因素，对于陀螺的漂移特性一般是利用线性ＡＲ，ＡＲＭＡ模型表示，但在温度变化情况下，用线性模型很难得到好的拟合效果和对漂移进行预测和补偿。试用小波网络对光纤陀螺进行非线性温度模型的辨识，经实测数据验证，表明具有较好预测的效果。     

光纤陀螺温度漂移自适应建模研究

针对光纤陀螺温度漂移模型参数随环境温度或陀螺本身工作状态的不同产生缓慢变化的现象，通过自适应建模的方法，自动修正模型参数，准确揭示了陀螺温度漂移特性．     

光纤陀螺温度数据采集系统的研究

为提高光纤陀螺的精度,必须对其进行温度补偿.详细分析研究了光纤陀螺温度数据采集方法,采用FPGA和DSP设计并实现温度数据采集系统的硬件电路,提高了系统的集成度和稳定性,实现了温度数据的快速采集,为温度补偿奠定了基础.通过比较补偿前后的实验结果,可以看出陀螺精度确实得到很大提高.     

保偏光纤偏振特性分析

近年来光纤陀螺在各种装备中得到了快速应用,保偏光纤绕制的光纤环圈作为光纤陀螺中的关键器件,其技术性和可靠性受到了普遍的关注。主要介绍了保偏光纤偏振串音和h参数的定义以及它们的相互关系,对保偏光纤的偏振特性进行了描述。     

光纤陀螺零偏温度补偿的实验研究

为光纤陀螺因温度效应而产生的零偏提供一种补偿方法,针对自行研制的光纤陀螺仪的零值漂移,根据实验数据,建立一种温度补偿模型,采用最小二乘法拟合计算出所需的修正系数对其预测补偿.补偿结果表明:光纤陀螺经模型补偿后零偏基本可以减少一个数量级,并进一步提高了零偏稳定性,补偿效果明显.     

基于均值逼近算法的光纤陀螺温度补偿方法

在机器学习温度补偿算法的基础上,一种基于高斯分布的均值逼近算法,能更好的减小光纤陀螺零漂的温度依赖性。实验与仿真结果表明,在环境温度从-40℃到60℃变化的情况下,通过均值逼近方法,补偿后的光纤陀螺的零偏输出减小了95%,光纤陀螺的零偏精度可以达到0.05°/h。因此,在环境温度变化的情况下,与其他温度补偿方法相比,均值逼近算法可以更有效地提高光纤陀螺的适应性。     

小波理论及其在光纤陀螺信号分析中的应用

分析了Ｆｏｒｉｅｒ变换、短时Ｆｏｕｒｉｅｒ变换和小波变换的不同特点以及光纤陀螺信号噪声产生的原因。根据光纤陀螺信号零点漂移的非平稳随机性和非正态分布特性,提出了利用小波变换所具有的时频局部化优点对其随机过程进行功率谱分析,在此基础上给出了随机过程的时－频功率谱的分析方法,选用具有良好紧支性的Ｍｅｘｏ帽小波为母小波对光纤陀螺随机噪声有序列进行处理,仿真结果表明,基于小波理论的时－频功率方法对光纤陀螺信号随机过程分析的有效性。     

光纤陀螺光纤环Shupe效应的三维有限元模型

针对传统二维热致非互易光纤环模型的局限性,建立了光纤环柱面坐标三维计算模型,可分析光纤环径向、轴向和周向温度不均匀变化导致的热致误差速率和热致误差角度．采用有限元方法对光纤环三维物理模型进行数值仿真,定量分析由温度激励造成的热致误差速率和热致误差角度．开展了光纤环温度激励实验,对比仿真和实验结果,验证了光纤环三维物理模型的有效性．并将光纤环三维计算模型成功地应用于光纤陀螺（FOG）纤环瞬态特性检测方法所用的温度激励源设计．     

数字式水坝面板挠度的测量方法研究

把微机技术与光纤陀螺技术结合起来，设计了一个水坝平板挠度测量系统，对光纤陀螺的工作原理和应用进行了具体的分析，给出特性实验波形，进行较为详细的分析。     

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．     

光纤陀螺温度漂移模型的PPLN辨识

环境温度变化造成的较大温度漂移始终是制约光纤陀螺(FOG)性能提高的重要因素．FOG温度漂移本质上是一组与温度有关的多变量非线性时间序列，为此采用投影寻踪学习网络(PPLN)方法建立新的FOG温度漂移模型．该方法结合了统计学中投影寻踪算法节点函数灵活的非参数估计特点和人工神经网络的自学习功能，具有简捷的网络结构和良好的鲁棒性能，对未知模型辨识能力较强．将该方法应用于某型FOG温漂模型实测数据的辨识中，经验证表明其具有良好的预测效果．     

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。     

基于TMS320F2812的IFOG信号检测方法研究及实现

高精度光纤陀螺是导航与制导系统的主要组成部分．采用基于数字信号调制解调技术对光纤陀螺进行闭环控制可以有效地提高光纤陀螺的精度．对光纤陀螺原理及信号检测方法进行了大量的研究和实验，以高速数字信号处理芯片TMS320F2812为基础，研制成功了基于阶梯波调制技术的闭环光纤陀螺全数字式信号检测系统，并给出了性能及测试结果．     

光纤陀螺随机误差的测定方法研究

针对光纤陀螺的随机噪声，分析了其产生的来源；对于5种主要的噪声源，运用IEEE公认的在时域上对频域稳定性进行分析的方法——Allan方差法，进行了特性分析，并给出了误差系数的计算公式．同时介绍了只测定角度随机游走系数时的2种简单测定方法：模型拟合法、归一化计算法；对于一组实际的陀螺零偏数据进行了测定．     

双环谐振型光纤陀螺的特性分析

提出了一种完全不同于传统单谐振环结构的双谐振环光纤陀螺结构。对照传统单谐振环结构分析了该结构方案所具有的显著特点和重要价值,同时通过详尽的公式推导和计算,给出了带焊接点谐振环和不带焊接点谐振环各自的谐振条件和谐振输出特性。     

基于全温范围的多通道光纤陀螺自动检测系统研究

介绍了一种基于全温范围的多通道光纤陀螺自动检测系统的方案,给出了系统的硬件环境设计思想, 进行了多路陀螺测试数据采集模块、环境实验机控制模块、自动转台控制模块、测试报告打印模块的设计和 实现。本系统可实现全温范围内多路陀螺同时测试,提高了光纤陀螺的测试效率,可为光纤陀螺工程化服 务。