基于增益自补偿的光纤陀螺瞬态噪声抑制方法

在光纤陀螺稳定控制平台应用领域中,光纤陀螺相位滞后及瞬态噪声严重制约着随动控制系统的控制品质。为了提高基于光纤陀螺随动系统的控制效果,研究了基于增益自补偿的光纤陀螺瞬态噪声抑制方法。首先,分析了由于死区补偿带来的光纤陀螺瞬态噪声,在此基础上研究了基于增益自补偿的光纤陀螺瞬态噪声抑制方法,并对该方法进行了理论分析。根据稳定控制平台对相位滞后和瞬态噪声的设定要求,通过一只数字闭环光纤陀螺进行了测试验证,测试结果满足系统对相位滞后和瞬态噪声的指标要求,瞬态噪声峰峰值为0.36(°)/s,并不随增益的变化而变化,验证了增益自补偿方法的有效性。     

微小型三轴光纤陀螺技术

微小型三轴光纤陀螺是基于Sagnac效应的新一代小型化光学角速率传感器,能同时敏感空间3个正交方向的角速率,具有体积小、质量轻及成本低等诸多优点.介绍了国内外微小型三轴光纤陀螺的原理、国内外发展情况及国内小型化光学元器件的技术水平.分析了光纤小曲率半径对微小型三轴光纤陀螺性能的不利影响,并首次从工程实际出发,提出了抑制不利影响的途径和方法,计算了其所能达到的理论极限精度.通过优化设计光路系统,首次设计出了微小型一体化三轴光纤陀螺,并按照GJB2426A-2004的要求对其主要技术指标进行了测试,为其工程化应用打下了坚实的基础.测试结果表明:微小型三轴光纤陀螺的主要技术指标达到甚至超过了国际同类产品的水平,极大地推动了微小型三轴光纤陀螺技术在中国的应用和发展.     

陆地导航系统寻北精度测试及标定方法研究

本文着重研究陆地导航系统寻北精度的测试,标定方法以及相应的精度指标概念,还阐述了测试及标定所应采用的手段和方法,并结合实际的寻北系统给出了应用实例。     

反加窗算法及其在扩频系统窄带干扰抑制中的应用

为了证明反加窗算法是一种完全重构算法,将完全不同的反加窗算法和重叠加窗算法合并为相同的信噪比数学模型,分析了反加窗算法;通过建立等效模型,用信号重构理论推导出等效模型的信噪比损失,证明了反加窗算法是一种完全重构算法,提出了反加窗算法只有在信号不完全重构的条件下才需要使用的观点。在直接序列扩频系统中,通过对布莱克曼窗和汉宁窗的对比,在窄带噪声干扰下仿真误码率,证明了该文结论的正确性,并提出了干扰抑制方案。     

一种新型的GPS弱信号精捕获方法

为提高GPS接收机在低信噪比环境中的捕获精度和灵敏度,提出了一种新的弱信号精捕获算法。该算法采用差分相干积分缓解平方损耗,并利用积分结果的相位信息修正载波频率,使其估计精度不再受到频移搜索步长的限制。此外,该算法根据载波多普勒和码多普勒的比例关系,直接对本地码相位进行校正,保证了信号积累时间较长时不同相关峰之间的重叠性,有助于提高捕获灵敏度并能够得到接收信号末端精确的码相位。仿真结果表明,载波频率和码相位的估计误差分别小于20 Hz和1个采样点,在给定的信号积累时间下,本地码相位校正对捕获灵敏度的提升可达3.2 d B。     

改进支持向量机的光纤陀螺温度漂移补偿方法

温度漂移是影响光纤陀螺精度的主要因素之一,温度漂移建模和补偿是消除和减小温度漂移的有效方法。首先分析了影响光纤陀螺温度漂移的关键因素,同时进行了光纤陀螺温度漂移测试实验。然后采用泛化能力较神经网络更好的支持向量机对光纤陀螺温度漂移进行回归、建模,其中支持向量机的核函数采用了具有更好数据集适应性的径向基核函数。为了提高支持向量机的建模精度,引入人工鱼群算法对支持向量机的核心参数C（惩罚系数）和核函数的参数进行寻优。最后,使用实际的光纤陀螺温度漂移数据对提出的补偿方法进行实验验证,结果表明采用该方法补偿后的剩余光纤陀螺误差较采用线性回归方法减小了四五个数量级。     

陆地导航系统的结构方案

本文介绍了陆地导航系统的功能、组成及工作原理，着重讨论了由动力调谐挠性陀螺仪所构成的陆地导航系统的各种结构方案，并对各种方案所对应系统的具体工作原理给以简单的介绍，此外，还对各种方案进行了分析比较，并指出了各自的优缺点。     

基于RBF神经网络的光纤陀螺启动补偿及应用

光纤陀螺对温度比较敏感,由于温度引起的零偏漂移是光纤陀螺工作尤其是启动过程中的一种较大误差。文中为了减小光纤陀螺启动过程的零偏漂移、缩短启动时间,提出了对光纤陀螺启动过程进行补偿的方案。该方案以光纤陀螺温度和温度变化率为输入、光纤陀螺漂移为输出建立二输入单输出的RBF神经网络,用于陀螺启动过程补偿。在室温下对某型号光纤陀螺启动漂移进行了补偿,试验结果表明该方法能有效减小陀螺的启动温度漂移,缩短陀螺启动时间。将该方案运用到某型号的光纤陀螺寻北仪上,常温试验表明,该方案大大缩短了寻北仪的准备时间,提高了寻北精度。     

一种基于回溯过程的里程计辅助SINS初始对准方法

为提高陆用定位定向系统在行进间的初始对准精度,提出了一种基于回溯过程的里程计辅助捷联惯性导航系统行进间对准方法,在一定程度缩短了行进间的初始对准时间。所提方法分为粗对准阶段和精对准阶段。在粗对准阶段,采用基于回溯过程的改进惯性系解析对准提高了初始姿态阵的精度。在精对准阶段,使用基于回溯过程的卡尔曼滤波进一步提高对准和位置估计精度。仿真试验表明,所提方法能够自主高效地完成高精度初始对准和里程计辅助对准期间的位置估计,相比于现有算法其航向角估计精度提高了45.1%,位置估计精度提高了58.1%。     

线圈隔热层对光纤陀螺温度误差的影响分析

针对温度变化所引起的光纤陀螺非互易相移误差,详细研究了隔热材料对减小热漂移误差的作用,并详细比较了使用不同厚度隔热层的光纤陀螺在相同变温历程下的热漂移误差大小以及达到热平衡状态所需的时间。仿真结果表明,当隔热层的厚度由0mm变化到4mm的过程中,热漂移误差的峰值由0.12(°)/h降低到了0.08(°)/h,同时达到热平衡的时间从2 520 s增加到了3 600 s。利用该仿真结果,可以在保证热启动时间满足条件的前提下找到一个最优的隔热层厚度,从而使热漂移误差的峰值最小。