分享到:

旋转式激光陀螺寻北仪寻北算法研究

寻北仪可以提供方位基准,在导航领域起着重要的作用。本文根据旋转式激光陀螺寻北仪的原理,对如何进一步提高寻北精度展开了研究分析。首先,本文根据激光陀螺的噪声特性,引入Allan方差分析方法从时域上建立了激光陀螺的性能评价方法,同时对这一方法的适用性进行了分析;其次,文章对旋转式激光陀螺寻北仪进行了建模与误差分析,并对连续旋转寻北方式和多位置寻北方式进行了研究,分析了二者之间的统一性;为使用Kalman滤波方法进行数据处理,本文采用了两段RLS-RELS算法对激光陀螺输出噪声进行了ARMA模型建模,并对模型的稳定性进行了探讨;在此基础上,本文尝试了多种可能提高精度的办法,并对目前国内在激光陀螺研究领域的相关文献提出的仿真结果进行了评价。最后,本文提出了激光陀螺寻北仪的改进多位置寻北方式,理论计算与仿真结果均表明,本寻北方式具有较高的寻北精度,在工程领域具有良好的应用前景。  (本文共60页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
国防科学技术大学

旋转式激光陀螺寻北仪中稳频电路的设计

旋转式激光陀螺寻北仪中,四频差动激光陀螺是核心器件。保证激光陀螺本体的精度是寻北仪精确指北的前提。光电前放和稳频电路是激光陀螺外围电路的主要组成部分,因此光电前放和稳频电路的设计在整个寻北仪系统的设计中显得尤为重要。本文首先介绍了四频差动激光陀螺及其稳频的基本原理,在此基础上引出直流和交流稳频两种方案,分析了两种方案各自的优缺点,结合寻北仪系统中激光陀螺工作动态范围不大的特点,得出最适合寻北仪系统的稳频方案-交流稳频。其次,分析了由光电前放和稳频电路构成的系统的各部分的组成与传递函数,给出了系统的开环和闭环传递函数,并在Matlab中对系统进行仿真,根据仿真结果对有关参数进行了优化,使系统有较好的稳定性与响应速度。最后,对光电前放输出信噪比和稳频精度进行了测试。实验结果表明,光电前放输出信噪比达到33.3dB,稳频精度优于0 .33MHz,整个电路性能较好、工作稳定,基本满足寻北仪的精度要求。  (本文共57页) 本文目录 | 阅读全文>>

国防科学技术大学
国防科学技术大学

旋转式激光陀螺寻北仪误差建模与仿真研究

激光陀螺寻北仪是一种测量方位的仪器,寻北精度是衡量其性能的重要指标,因此本文对影响激光陀螺寻北仪精度的诸多因素进行了深入分析和仿真,以便寻求激光陀螺寻北仪高精度寻北的方法和条件。论文首先对寻北系统原理及寻北算法进行了深入的分析和研究,在仅考虑激光陀螺精度的条件下,通过对连续旋转式和多位置寻北法的精度公式的推导和比较,得出寻北精度最高的寻北算法为东西向附近的二位置寻北法。在此基础上,对激光陀螺零偏、激光陀螺零漂、地磁零漂、刻度因子误差、陀螺安装角、平台倾斜角和定位误差等影响寻北仪精度的误差因素进行了分析,并建立了寻北仪的误差模型和仿真用户界面。采用Matlab/Simulink软件对各误差因素对寻北精度的影响进行了仿真分析,并根据现有条件提出了合理的误差允许范围。给出了四位置寻北法和东西向附近的二位置寻北法精度仿真结果,证明了东西向附近的二位置寻北法寻北精度最高。  (本文共56页) 本文目录 | 阅读全文>>

《导航与控制》2018年04期
导航与控制

某型激光陀螺寿命分析与改进

0引言激光陀螺原理基于Sagnac效应,具有高精度、高可靠等优点,已成为精密的惯性传感器件1并广泛应用。20世纪70年代末期,美国Honeywell公司突破了激光陀螺技术,经过近40年的发展,国外激光陀螺技术已经非常成熟,形成了一系列各具特色、从低精度到高精度完整覆盖的系列化产品。我国激光陀螺技术于20世纪90年代末取得了突破,此后以二频机抖式激光陀螺为代表的高性能陀螺仪发展迅猛,已经全面应用到运载火箭、导弹武器、战机、舰船、定位定向和卫星飞船等领域。随着型号应用的增多和使用要求的不断提高,我国激光陀螺研究正从初期的重视精度性能研究,转向加强可靠性和寿命方面的研究。据报道,国外以GG1342、GG1320为代表的高性能激光陀螺存储寿命已经普遍高达30年,工作寿命达到2×105h,平均无故障时间MTBF达1.5×105h。我国激光陀螺发展成熟较晚,寿命指标只是基于设计分析和短期工程验证,缺乏准确、长久的数据支撑。此外,陀螺寿命相关...  (本文共5页) 阅读全文>>

《中国惯性技术学报》2016年06期
中国惯性技术学报

机抖激光陀螺敏感轴动态偏移误差参数估计与补偿

机抖激光陀螺以其特有的优势在捷联式惯性导航系统中得到了广泛应用。捷联式惯性导航系统由于与载体直接固联,惯性器件直接敏感载体的运动,因此对惯性器件的性能提出了更高的要求。影响捷联式惯导系统导航精度的原因很多,除了安装误差、标度因数误差、惯性器件的零位误差外,运载体线振动、角振动造成的动态误差也是很重要的因素。为了减小振动对机抖激光陀螺捷联惯导系统的影响,需要合理设计减振结构[1-4]。在充分减振的基础上,振动环境下惯导系统的精度仍迅速下降,产生了明显的姿态漂移,即使将姿态解算频率提高到4000Hz,导航误差仍然没有得到改善。文献[5]中对俄罗斯Cyclone 4运载火箭的机抖激光陀螺捷联惯导系统的随机振动试验测试也表明,振动环境下,激光陀螺可能存在与高频振动分量相关的误差。由于机抖激光陀螺存在活动部件抖轮[6],加速度作用下抖动轴弯曲,形成等效安装偏差,进而产生等效陀螺漂移。针对这种情况,文献[7-9]重新设计了机抖激光陀螺抖轮的...  (本文共5页) 阅读全文>>

《激光杂志》2015年12期
激光杂志

激光陀螺信号误差的动态分析与补偿

相对于传统机械陀螺,激光陀螺具有体积小、启动时间短、动态范围大等优点,成为当前主要的高精度的导航测试设备,在许多领域得到广泛应用[1,2]。随机漂移是激光陀螺的一个主要性能指标,随机误差是引起随机漂移误差的主要因素,因此对激光陀螺漂移的随机误差进行补偿,提高了激光陀螺的控制精度具有十分重要的研究价值[3]。激光陀螺信号的随机误差补偿引起了广大学者的关注,它们投入了大量的时间进行深入研究,取得了许多有实际价值的研究结果,从而提高了激光陀螺信号的随机误差补偿精度[4]。当前激光陀螺信号误差补偿有:硬件和软件两种技术,硬件补偿技术增加了激光陀螺的控制成本,因此其实际应用价值低,且较难以实现[5]。相对于硬件补偿,软件补偿方法更容易实现,成本较低,因此当前主要采用软件技术对激光陀螺信号误差进行补偿[6]。传统软件补偿方法是把激光陀螺信号的随机误差看作一种时间序列,然后采用自回归、指数平滑、最小二乘法等进行拟合其随机误差变化趋势,得到误差...  (本文共4页) 阅读全文>>