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Allan方差方法分析环形激光陀螺仪噪声的性能评估 被引量:24
1
作者 黎奇 白征东 +2 位作者 赵思浩 戴东凯 邢海峰 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期887-894,共8页
为验证Allan方差方法用于不同状态下不同类型陀螺仪噪声分析的适用性,该文系统总结了Allan方差方法用于分析室温(~25℃)下静态环形激光陀螺仪噪声的方法,对该陀螺仪常见的5个主要噪声项以外的其他噪声项作了补充说明。对中国自主生产的... 为验证Allan方差方法用于不同状态下不同类型陀螺仪噪声分析的适用性,该文系统总结了Allan方差方法用于分析室温(~25℃)下静态环形激光陀螺仪噪声的方法,对该陀螺仪常见的5个主要噪声项以外的其他噪声项作了补充说明。对中国自主生产的某型号环形激光陀螺仪和目前使用较广泛的MPU 9250微系统惯性测量单元中的陀螺仪分别进行静态和动态下的多次实验与对比分析,结果表明:在对陀螺仪噪声特性充分了解的前提下,Allan方差方法可以对静态下不同类型陀螺仪的若干主要噪声项进行建模与概算,以满足全球导航卫星系统/惯性导航系统(GNSS/INS)的组合系统中Kalman滤波器参数设置的需要。若干实验分析结论对《IEEE单轴干涉式光纤陀螺仪试验程序和格式指南的标准规范》中经典Allan方差方法作了补充解释。通过对比Allan方差及相关常用数据分析方法,概述了其一般适用性。Allan方差方法可以为改进精密仪器的设计与制造、提高惯性产品实际使用精度等提供依据。 展开更多
关键词 环形激光陀螺仪 微系统惯性测量单元 MPU9250 Allan方差(AVAR) 评估
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激光陀螺捷联惯导系统旋转调制技术综述 被引量:7
2
作者 雷一非 谢波 李淑英 《导航与控制》 2019年第6期10-20,54,共12页
激光陀螺旋转调制技术是一种系统级误差自补偿技术,能够有效调制陀螺和加速度计的误差,提高导航系统的精度。首先分析了旋转调制型捷联惯导系统的基本原理和类型,然后从转位方案的编排、惯性测量单元旋转速度和转停时间的选取、旋转机... 激光陀螺旋转调制技术是一种系统级误差自补偿技术,能够有效调制陀螺和加速度计的误差,提高导航系统的精度。首先分析了旋转调制型捷联惯导系统的基本原理和类型,然后从转位方案的编排、惯性测量单元旋转速度和转停时间的选取、旋转机构的导航解算、旋转机构的误差分析、载体角运动隔离等多方面,对激光陀螺旋转调制技术进行了综述,并探讨了我国旋转调制技术的重点研究方向,提出了合理的建议。 展开更多
关键词 旋转调制技术 惯性测量单元 激光陀螺 捷联惯性导航系统
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自适应陷波器在机抖激光陀螺信号处理中的应用 被引量:4
3
作者 晁志超 雷雯 +1 位作者 胡绍民 李革 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期334-336,共3页
首先利用极零点受限自适应陷波器对二频机械抖动激光陀螺输出信号利用预处理,然后再进行低通滤波器处理的方法,不仅有效地消除了抖动输出,而且减小了由FIR滤波器引起的时间延迟。
关键词 激光陀螺 抖动 自适应陷波 信号处理
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机载InSAR运动补偿用激光陀螺位置姿态系统 被引量:5
4
作者 李建利 房建成 康泰钟 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1497-1504,共8页
位置姿态系统(position and orientation system,POS)是机载干涉合成孔径雷达(interferential synthetic aperture radar,InSAR)提高对地观测成像质量的关键装置,围绕机载InSAR运动误差补偿的需求,分析了机抖激光陀螺惯性测量系统(inert... 位置姿态系统(position and orientation system,POS)是机载干涉合成孔径雷达(interferential synthetic aperture radar,InSAR)提高对地观测成像质量的关键装置,围绕机载InSAR运动误差补偿的需求,分析了机抖激光陀螺惯性测量系统(inertialmeasurement unit,IMU)的尺寸效应,设计了一种轻小型、对称八点减振的惯性敏感组件结构;设计了基于DSP+FPGA硬件方案的数据采集及预处理模块,提出了基于滤波器建模的时延补偿方法,研制成功一种高分辨率机载对地观测系统用小型高精度激光陀螺POS样机。实验室静态、车载以及飞行试验结果表明该系统纯惯性导航误差分别为0.196 nmile/h、0.659 nmile/h和0.681 nmile/h,满足了机载InSAR 0.5 m高程精度需求。 展开更多
关键词 机载干涉合成孔径雷达 位置姿态系统 激光陀螺 捷联惯性测量系统 尺寸效应 时延补偿
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改善机抖温度特性提高激光陀螺精度的方法研究 被引量:4
5
作者 高玉凯 邓正隆 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第14期3298-3300,共3页
建立了激光陀螺机械抖动装置的仿真模型,研究了机抖温变特性对激光陀螺输出特性的影响。针对传统抖动控制器的缺陷,提出了一种具有温度补偿作用的机抖自激振荡电路,改进的抖动控制器利用场效应管线性工作区来实现稳定抖动速率的目的。... 建立了激光陀螺机械抖动装置的仿真模型,研究了机抖温变特性对激光陀螺输出特性的影响。针对传统抖动控制器的缺陷,提出了一种具有温度补偿作用的机抖自激振荡电路,改进的抖动控制器利用场效应管线性工作区来实现稳定抖动速率的目的。仿真实验结果表明:补偿电路能较好地保持机抖抖动速率的稳定性,从而有效地提高了激光陀螺的检测精度和温度稳定性。 展开更多
关键词 激光陀螺 机抖幅度 温度补偿 输出特性
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Key Problems of Mechanically Dithered System of RLG 被引量:1
6
作者 王可东 顾启泰 《Tsinghua Science and Technology》 SCIE EI CAS 2001年第4期304-309,共6页
Mechanical dither is widely applied to reduce ‘lock in’ of the ring laser gyroscope (RLG) based on the principle proposed by Sagnac in 1913. This article reviews recent developments in the field for the optimal d... Mechanical dither is widely applied to reduce ‘lock in’ of the ring laser gyroscope (RLG) based on the principle proposed by Sagnac in 1913. This article reviews recent developments in the field for the optimal design of the dither mechanism that decides the effect of bias to some extent. The proper dither signal and its control directly influence dither efficiency. Stable and accurate error compensation can further improve the performance of RLG. Some proposals are then made for future research in the field. 展开更多
关键词 ring laser gyroscope (rlg) DITHER gyroscope error compensation
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激光陀螺原理、现状及展望 被引量:2
7
作者 纪鈜腾 毛元昊 +4 位作者 陈丁博 全豫川 龙兴武 罗晖 谭中奇 《导航与控制》 2022年第5期221-240,共20页
激光陀螺作为激光器诞生以来最为革命性的应用之一,如今已有近60年的发展历史。它是第一次量子技术革命的典型代表,为超精密惯性导航及姿态控制等领域带来了颠覆性的变革,高性能激光陀螺现已成为从惯性传感控制到基础科学领域不可或缺... 激光陀螺作为激光器诞生以来最为革命性的应用之一,如今已有近60年的发展历史。它是第一次量子技术革命的典型代表,为超精密惯性导航及姿态控制等领域带来了颠覆性的变革,高性能激光陀螺现已成为从惯性传感控制到基础科学领域不可或缺的核心部件。首先从Sagnac效应基本原理出发,深入浅出地介绍了激光陀螺的核心参数、基本构型以及关键加工工艺,并从惯性导航和基础科学两方面回顾了近几十年来激光陀螺的应用发展历程。此外,以激光全量子理论的视角,深入分析了激光陀螺目前面临的发展困难以及所要解决的主要矛盾。其次,结合当今先进制造发展水平,介绍了微型激光陀螺的发展现状,并指出目前片上光学陀螺发展短板及未来研究趋势。最后,依据光量子基本规律,为进一步优化激光陀螺量子噪声及解决闭锁效应两个重要问题提出研究展望。 展开更多
关键词 激光陀螺 激光全量子理论 片上光学陀螺 量子噪声 闭锁效应
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机抖激光陀螺抖动随机噪声概率分布的χ~2检验 被引量:3
8
作者 汤建勋 张斌 许光明 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期105-106,共2页
运用 χ2检验方法对机抖激光陀螺 (RL G)抖动噪声幅度的概率密度分布进行了假设检验 ,证明了本文所采用的随机噪声注入方法能够保证抖动幅度的随机变化服从高斯概率密度分布。
关键词 X^2检验 激光陀螺 随机噪声 假设检验 抖动噪声 概率密度分布
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支承结构惯量对激光陀螺抖频及精度特性的影响分析 被引量:2
9
作者 韩雪峰 《光学与光电技术》 2017年第6期89-94,共6页
激光陀螺的机抖特性有效克服了陀螺的闭锁效应,是其高精度输出的重要保障。陀螺在不同惯性装置下的抖频会发生变化,这极大地影响了其输出精度,严重制约了激光陀螺在各类惯性装备下的服役能力。从激光陀螺抖动偏频系统入手,对陀螺及其支... 激光陀螺的机抖特性有效克服了陀螺的闭锁效应,是其高精度输出的重要保障。陀螺在不同惯性装置下的抖频会发生变化,这极大地影响了其输出精度,严重制约了激光陀螺在各类惯性装备下的服役能力。从激光陀螺抖动偏频系统入手,对陀螺及其支承结构进行了结构动力学建模及分析,从理论与原理实验两方面论证了支承结构惯量对陀螺抖频特性,乃至陀螺输出精度的影响,分析结果表明,减小支承结构惯量能提高陀螺抖频,进而提高其精度。为激光陀螺在惯导装备中更好的应用起到了指导作用。 展开更多
关键词 惯性测量单元 激光陀螺 抖动偏频系统 抖频特性 动力学分析
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基于CPSO-LSSVM的单轴旋转惯导系统轴向陀螺漂移辨识 被引量:2
10
作者 于旭东 张鹏飞 +1 位作者 谢元平 龙兴武 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期1049-1053,共5页
在单轴旋转惯导系统中,轴向陀螺漂移是影响系统导航精度的重要因素。为了提高惯导系统的导航精度,采用混沌粒子群算法(chaos particle swarm optimization,CPSO)优化的最小二乘支持向量机(least squaressupport vector machine,LSSVM)... 在单轴旋转惯导系统中,轴向陀螺漂移是影响系统导航精度的重要因素。为了提高惯导系统的导航精度,采用混沌粒子群算法(chaos particle swarm optimization,CPSO)优化的最小二乘支持向量机(least squaressupport vector machine,LSSVM)对轴向激光陀螺漂移进行辨识。利用初始对准12h内系统纬度误差和温度变化量作为LSSVM模型的训练数据,利用CPSO对LSSVM进行参数优化,利用优化后的LSSVM模型对轴向陀螺漂移进行辨识,轴向陀螺漂移辨识精度优于0.000 2(°)/h,系统定位误差优于1nm/72h。试验结果表明,CPSO是选取LSSVM参数的有效方法,该方法能够有效地辨识轴向陀螺漂移,具有很高的辨识精度,具有很高的实际应用价值。 展开更多
关键词 激光陀螺 惯导系统 单轴旋转 陀螺漂移 最小二乘支持向量机 混沌粒子群算法
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组合导航系统在车载移动卫星通讯中的应用
11
作者 毛献辉 田芊 +1 位作者 滕云鹤 孙利群 《计测技术》 2005年第1期7-8,43,共3页
介绍了基于捷联惯导SINS/GPS组合导航系统的用于车载移动卫星通讯的卫星跟踪系统,在导航计算上采用自适应卡尔曼滤波技术。实验结果表明天线跟踪卫星的误差小于0 .2°。
关键词 移动卫星通讯系统 组合导航系统 车载 天线 电视转播 跟踪卫星 自适应卡尔曼滤波 卫星跟踪 捷联惯导 SINS
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激光陀螺稳频稳锁区控制系统参数模型研究 被引量:1
12
作者 郭创 李金梁 王金林 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期153-156,共4页
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... 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. 展开更多
关键词 激光陀螺 锁区稳定 工作模态 参数模型
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激光捷联惯导系统自对准技术研究 被引量:1
13
作者 谢莉莉 邱宏波 陈明刚 《战术导弹控制技术》 2005年第3期48-51,63,共5页
针对某型号激光捷联惯性导航系统设计了一种方位自对准方法,该方法通过自对准回路,滤波处理加速度计输出信号,从而完成初始对准过程.本文详细描述了该自对准方法的原理、设计过程,给出了自对准设计结果,并介绍了自对准仿真试验和系统实... 针对某型号激光捷联惯性导航系统设计了一种方位自对准方法,该方法通过自对准回路,滤波处理加速度计输出信号,从而完成初始对准过程.本文详细描述了该自对准方法的原理、设计过程,给出了自对准设计结果,并介绍了自对准仿真试验和系统实验室静态、车载等试验验证情况.试验结果表明,在存在人员走动、阵风、发动机振动等干扰条件下,激光捷联惯导系统能够完成方位自对准,并且能够达到很高的对准精度.本文给出的自对准方法可以解决捷联惯导系统方位自对准问题,具有工程实用价值. 展开更多
关键词 捷联惯性导航系统 自对准 激光陀螺 加速度计 惯导系统
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单轴旋转惯导系统中陀螺漂移的精确校准 被引量:14
14
作者 于旭东 王宇 +3 位作者 张鹏飞 谢元平 汤建勋 龙兴武 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1201-1207,共7页
基于惯导系统的误差传播特性和轴向陀螺对经纬度误差的影响规律,提出了精确校准轴向陀螺漂移的方法以解决在单轴旋转惯导系统中单轴旋转只能自动补偿与转轴垂直的陀螺漂移,不能补偿轴向陀螺漂移的问题。首先,介绍了单轴旋转惯导系统自... 基于惯导系统的误差传播特性和轴向陀螺对经纬度误差的影响规律,提出了精确校准轴向陀螺漂移的方法以解决在单轴旋转惯导系统中单轴旋转只能自动补偿与转轴垂直的陀螺漂移,不能补偿轴向陀螺漂移的问题。首先,介绍了单轴旋转惯导系统自动补偿的基本原理。然后,在静基座的条件下分析了轴向陀螺漂移、初始方位和姿态角误差、初始速度误差等对经纬度的影响规律。提出了一种利用经纬度误差作为观测量,采用最小二乘法对轴向陀螺漂移进行精确校准的新方法。最后,利用激光陀螺单轴旋转惯导系统进行了静态导航试验和跑车试验。实验结果显示,该方法对轴向陀螺漂移的辨识精度达到0.000 5(°)/h,系统的定位精度优于1nm/72h。该方法能够有效地辨识轴向陀螺漂移,使系统达到较高的导航精度,具有很强的工程实用价值。 展开更多
关键词 单轴旋转 惯导系统 陀螺漂移 精确校准 最小二乘法
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Novel approach for identifying Z-axis drift of RLG based on GA-SVR model 被引量:4
15
作者 Guo Wei Xudong Yu Xingwu Long 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2014年第1期115-121,共7页
This paper describes a novel approach for identifying the Z-axis drift of the ring laser gyroscope (RLG) based on ge-netic algorithm (GA) and support vector regression (SVR) in the single-axis rotation inertial ... This paper describes a novel approach for identifying the Z-axis drift of the ring laser gyroscope (RLG) based on ge-netic algorithm (GA) and support vector regression (SVR) in the single-axis rotation inertial navigation system (SRINS). GA is used for selecting the optimal parameters of SVR. The latitude error and the temperature variation during the identification stage are adopted as inputs of GA-SVR. The navigation results show that the proposed GA-SVR model can reach an identification accuracy of 0.000 2 (?)/h for the Z-axis drift of RLG. Compared with the ra-dial basis function-neural network (RBF-NN) model, the GA-SVR model is more effective in identification of the Z-axis drift of RLG. 展开更多
关键词 ring laser gyroscope rlg support vector regression (SVR) inertial navigation system (INS) genetic algo-rithm (GA)
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