陀螺随机漂移误差模型建模方法研究 被引量：16

1

作者 顾颖玲 许江宁 卞鸿巍 《海军工程大学学报》 CAS 2000年第1期80-82,96,共4页

论述了自 60年代以来的几种主要陀螺仪漂移误差模型建模的方法 ,介绍了各种方法的特点及建模公式 。

关键词 陀螺随机漂移误差 模型 惯性导航系统

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基于动态Allan方差的光纤陀螺随机误差分析及算法改进 被引量：25

2

作者 张谦 王玮 +1 位作者 王蕾 高鹏宇 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期57-63,共7页

为了全面了解光纤陀螺(FOG)各项随机误差随时间的变化特性,利用动态Allan方差(DAVAR)方法对光纤陀螺输出信号进行了分析研究。结果表明,与经典Allan方差对光纤陀螺随机误差的分析相比较,DAVAR不仅能准确地评估光纤陀螺各项误差,而且能... 为了全面了解光纤陀螺(FOG)各项随机误差随时间的变化特性,利用动态Allan方差(DAVAR)方法对光纤陀螺输出信号进行了分析研究。结果表明,与经典Allan方差对光纤陀螺随机误差的分析相比较,DAVAR不仅能准确地评估光纤陀螺各项误差,而且能够直观地反映光纤陀螺各项误差随时间变化的稳定性;由于DAVAR需要估计出陀螺信号各个时间点的Allan方差,因此其具有随着分析数据量增大、运算耗时急剧增加的缺点。为此提出了一种基于选择相关时间序列t的改进型快速DAVAR的计算方法。实验证明,在不影响DAVAR运算结果的前提下,改进型快速DAVAR算法在大数据量分析时有效提高了运算效率。 展开更多

关键词 光纤光学 光纤陀螺 动态Allan方差 快速动态Allan方差 随机误差

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MEMS陀螺随机漂移误差系数的动态提取 被引量：11

3

作者 徐定杰 苗志勇 +1 位作者 沈锋 田春苗 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期217-223,共7页

针对传统Allan方差提取微机电系统(MEMS)陀螺随机误差系数仅得到近似均值,与实际中其随时间在均值附近波动不相符的缺点,提出一种动态提取MEMS陀螺随机误差系数的方法。该方法将窗函数引入Allan方差计算,不仅能够正确提取MEMS陀螺随机... 针对传统Allan方差提取微机电系统(MEMS)陀螺随机误差系数仅得到近似均值,与实际中其随时间在均值附近波动不相符的缺点,提出一种动态提取MEMS陀螺随机误差系数的方法。该方法将窗函数引入Allan方差计算,不仅能够正确提取MEMS陀螺随机误差系数,而且还能得到MEMS陀螺随机误差系数的时间变化曲线,这将有利于MEMS陀螺的性能分析和误差补偿。实验证明该方法提取的MEMS陀螺随机误差系数的时间变化曲线在以传统Allan方差得到的近似均值附近波动。由此可见,该方法具有一定的可信度。 展开更多

关键词 MEMS陀螺 随机误差系数 窗函数 ALLAN方差

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光纤陀螺随机误差的重叠分段Allan分析方法 被引量：9

4

作者 陈永冰 查峰 刘勇 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期235-241,共7页

针对光纤陀螺随机误差的特点,研究一种有效估计其各种噪声成分系数的Allan方差分析方法。首先,探讨了光纤陀螺随机误差分析中,Allan方差拟合系数为负的原因及利用经典方差方法分析的前提。而后,分析了连续分段的Allan方差分析方法。该... 针对光纤陀螺随机误差的特点,研究一种有效估计其各种噪声成分系数的Allan方差分析方法。首先,探讨了光纤陀螺随机误差分析中,Allan方差拟合系数为负的原因及利用经典方差方法分析的前提。而后,分析了连续分段的Allan方差分析方法。该方法针对每种噪声的不同相关时间对Allan方差曲线进行连续分段拟合,但方法人为分离了相关时间相近的噪声成分,因此将导致较大拟合误差。为此,提出基于重叠分段的Allan方差分析方法,方法根据Allan方差双对数曲线及噪声特点对相关时间进行混合重叠分段,将相关时间相近的不同噪声化为同一区段,同时为减小相邻区段噪声的方差贡献带来的拟合误差,拟合时将相邻的幂次项纳入拟合模型,提高了拟合精度。光纤陀螺实测数据的分析结果表明,该方法的拟合误差比连续分段Allan方差分析方法减小2/3。 展开更多

关键词 ALLAN方差 光纤陀螺 随机误差 分段拟合

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光纤陀螺随机误差的测定方法研究 被引量：1

5

作者 罗超 贺林 孙蓉 《应用科技》 CAS 2006年第2期40-42,共3页

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———A llan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... 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———A llan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. 展开更多

关键词 光纤陀螺 随机误差 ALLAN方差

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基于LSSVM的激光陀螺随机误差系数预测 被引量：6

6

作者 侯青剑 王宏力 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期802-805,共4页

激光陀螺是一种具有广阔应用前景的新型惯性器件。为了提高激光陀螺的性能,有效地补偿激光陀螺的随机误差,提出了最小二乘支持向量机预测激光陀螺随机误差系数的新方法。采用遗传算法进行支持向量机参数的自动选取,提出了基于遗传优化... 激光陀螺是一种具有广阔应用前景的新型惯性器件。为了提高激光陀螺的性能,有效地补偿激光陀螺的随机误差,提出了最小二乘支持向量机预测激光陀螺随机误差系数的新方法。采用遗传算法进行支持向量机参数的自动选取,提出了基于遗传优化的最小二乘支持向量机回归预测算法,并对激光陀螺随机误差系数进行了预测实验。实验结果表明,基于遗传算法的最小二乘支持向量机的预测精度更高。另外,研究了回归步长对预测效果的影响。预测结果表明,不同的回归步长对预测结果有较大的影响。 展开更多

关键词 激光陀螺 随机误差系数 遗传算法 LSSVM 预测

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惯性测量组合中激光陀螺随机噪声分析 被引量：3

7

作者 侯青剑 缪栋 《战术导弹技术》 北大核心 2006年第4期72-75,共4页

介绍了国外常用于评估环形激光陀螺和其它精密测量仪器性能的A llan方差法.讨论了环形激光陀螺的随机噪声特性,应用A llan方差法对激光陀螺输出数据进行了分析,分离出各项误差的系数.结果表明,A llan方差法是一种有效的误差特性分析方法.

关键词 环形激光陀螺 随机误差 Auan方差 分析

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基于改进小波阈值的MEMS陀螺去噪方法 被引量：4

8

作者 陈学锋 刘祖鹏 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2016年第8期129-132,共4页

MEMS陀螺由于结构不完善而存在较大的随机误差,为了推进MEMS陀螺的实用化水平、提高测量精度,首先对MEMS陀螺进行了Allan方差分析,得到了MEMS陀螺随机误差的主要成分;然后通过分析软阈值函数和硬阈值函数在直线上的降噪结果,得到了两种... MEMS陀螺由于结构不完善而存在较大的随机误差,为了推进MEMS陀螺的实用化水平、提高测量精度,首先对MEMS陀螺进行了Allan方差分析,得到了MEMS陀螺随机误差的主要成分;然后通过分析软阈值函数和硬阈值函数在直线上的降噪结果,得到了两种阈值函数的缺陷,为了解决软阈值和硬阈值函数的问题,推导了改进的小波阈值函数。通过对比各种阈值函数和阈值量化准则的降噪效果,确定了最终的降噪方案,将此方案应用在陀螺的动静态输出中,使陀螺输出数据的稳定性提高了一个数量级,数据的平均值也更加接近真实值。 展开更多

关键词 MEMS陀螺 随机误差 小波阈值降噪 改进的阈值函数

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基于AR模型光纤陀螺温度建模方法研究 被引量：2

9

作者 周益 李勇 张峰 《空间控制技术与应用》 2011年第5期55-58,共4页

针对光纤陀螺随机误差信号特点,在分析其一般时间序列模型的基础上,将AR建模方法运用于随机误差信号的建模,得到陀螺随温度变化的真实趋势,然后利用数学方法建立陀螺的动态温度误差模型,对陀螺的输出进行实时补偿.经过仿真分析表明,通... 针对光纤陀螺随机误差信号特点,在分析其一般时间序列模型的基础上,将AR建模方法运用于随机误差信号的建模,得到陀螺随温度变化的真实趋势,然后利用数学方法建立陀螺的动态温度误差模型,对陀螺的输出进行实时补偿.经过仿真分析表明,通过以上方法的处理后,陀螺在-20℃～50℃全温范围内的零偏极差不超过0.2(°)/h,大幅度提高了陀螺的精度性能. 展开更多

关键词 光纤陀螺 AR模型 随机误差 陀螺漂移

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基于随机误差项的小波阈值去噪算法研究 被引量：3

10

作者 谭纪文 汪立新 朱战辉 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2017年第6期869-872,877,共5页

针对振动环境下陀螺仪输出信号噪声干扰严重的问题,提出了一种用随机误差项改进小波阈值的去噪算法。通过对陀螺仪输出信号进行小波分解,根据频率成分将信号分解为多层;然后,对分解在各层的信号进行随机误差项辨识,进而利用随机误差项... 针对振动环境下陀螺仪输出信号噪声干扰严重的问题,提出了一种用随机误差项改进小波阈值的去噪算法。通过对陀螺仪输出信号进行小波分解,根据频率成分将信号分解为多层;然后,对分解在各层的信号进行随机误差项辨识,进而利用随机误差项系数获取各层的噪声阈值;最后,利用获取的阈值进行小波去噪。改进阈值的提出,旨在解决Donoho全局阈值中因阈值选取过大或过小而产生的噪声误判或噪声残留问题,使噪声去除更彻底。通过实验分析,证明了本算法既能有效去除信号噪声,解决噪声残留的问题;又能保留输出的有效信号,解决噪声误判的问题。 展开更多

关键词 陀螺仪 振动 随机误差项 小波阈值 去噪

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基于ALLAN方差的MEMS随机误差项辨识 被引量：3

11

作者 王建政 王辉 范作娥 《软件》 2013年第2期75-78,共4页

分析了Allan方差与MEMS陀螺的随机误差项的关系,介绍了Allan方差图的产生方法,并利用一组MEMS陀螺数据得到了allan对数-对数曲线图;提出了一种新的直线拟合的方法,拟合出不同斜率的三条直线,并以此为依据求得对应MEMS陀螺的三种随机误差... 分析了Allan方差与MEMS陀螺的随机误差项的关系,介绍了Allan方差图的产生方法,并利用一组MEMS陀螺数据得到了allan对数-对数曲线图;提出了一种新的直线拟合的方法,拟合出不同斜率的三条直线,并以此为依据求得对应MEMS陀螺的三种随机误差,经过与传统的最小二乘拟合方法进行比较,确立了这种方法的可行性。 展开更多

关键词 MEMS惯性器件 陀螺仪 随机误差 量化噪声 角度随机游走

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陀螺误差在线建模的递推最小二乘法系统辨识 被引量：3

12

作者 王佳伟 梁轲 +2 位作者 徐国泰 杨恺华 闫杰 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期39-42,共4页

针对MEMS陀螺不确定性误差建模方法只能离线进行的问题,提出了陀螺不确定性误差时间序列法在线建模中的迭代递推最小二乘法系统辨识方法。该方法首先通过少量实测陀螺输出数据采用最小二乘法估计出系统参数的粗略值,随后利用新测量到的... 针对MEMS陀螺不确定性误差建模方法只能离线进行的问题,提出了陀螺不确定性误差时间序列法在线建模中的迭代递推最小二乘法系统辨识方法。该方法首先通过少量实测陀螺输出数据采用最小二乘法估计出系统参数的粗略值,随后利用新测量到的实时数据采用可重复迭代的递推算法使现有系统参数估计值向其真值逐步逼近。实验室验证结果表明:采用该方法的陀螺不确定性误差模型输出与陀螺真实输出的残差高度近似于白噪声,从统计学角度来说该误差模型能够精确描述陀螺不确定性误差输出特性,该方法可以实现陀螺不确定性误差在线建模。 展开更多

关键词 陀螺不确定性误差 在线建模 递推最小二乘法

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基于小波去噪与DRNN的光纤陀螺随机误差建模研究 被引量：3

13

作者 王庆贺 《航空兵器》 2015年第4期16-20,共5页

针对具有复杂特性的光纤陀螺随机误差的建模问题,采用具有良好时域和频域局部化性质的小波阈值去噪和具有局部内递归特性的对角神经网络(DRNN)进行降噪建模研究。首先给出小波阈值去噪和DRNN的相关理论;然后,组合利用小波阈值去噪和DRN... 针对具有复杂特性的光纤陀螺随机误差的建模问题,采用具有良好时域和频域局部化性质的小波阈值去噪和具有局部内递归特性的对角神经网络(DRNN)进行降噪建模研究。首先给出小波阈值去噪和DRNN的相关理论;然后,组合利用小波阈值去噪和DRNN对实测数据进行建模研究。仿真结果表明,在利用小波阈值去噪去除陀螺随机误差高频噪声的基础上,DRNN能够有效地对低频噪声建模,组合运用这两种理论方法取得了理想的建模效果。 展开更多

关键词 陀螺随机误差 小波去噪 DRNN 建模

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MEMS陀螺系统自适应滑模控制研究 被引量：3

14

作者 邓卫斌 李云妮 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第6期45-47,共3页

为了避免微机电系统(MEMS)陀螺在高精度姿态控制中受外部干扰导致随机误差,提高MEMS陀螺的鲁棒性和测量精度,提出一种自适应比例-积分(PI)分数阶积分滑模控制策略。分析了MEMS陀螺系统原理,建立了动力学模型;在快速分数阶积分滑模函数... 为了避免微机电系统(MEMS)陀螺在高精度姿态控制中受外部干扰导致随机误差,提高MEMS陀螺的鲁棒性和测量精度,提出一种自适应比例-积分(PI)分数阶积分滑模控制策略。分析了MEMS陀螺系统原理,建立了动力学模型;在快速分数阶积分滑模函数的基础上,构造了包含自适应PI控制和趋近控制的快速自适应滑模控制(FAPISMC)模型;运用Lyapunov函数验证了FAPISMC策略的收敛性和稳定性。借助SIMULINK对FAPISMC跟随系统进行分析。仿真结果表明:FAPISMC控制MEMS陀螺仪时,响应快,启动效果好,未发现抖振现象,实现了快速稳定的跟随输入信号的目的,提高了MEMS陀螺的鲁棒性。 展开更多

关键词 微机电系统(MEMS)陀螺 随机误差 鲁棒性 自适应滑模控制

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联合旋转调制激光陀螺惯导性能在线评估 被引量：2

15

作者 王林 吴文启 +2 位作者 魏国 练军想 铁俊波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期578-587,共10页

无外界基准信息时,针对舰艇单、双轴旋转调制激光陀螺航海惯导冗余配置情况下双轴旋转惯导间性能的在线评估问题,提出了联合旋转调制激光陀螺航海惯导相对性能的在线评估方法。一套单轴旋转惯导分别与待评估的双轴旋转惯导构建联合误差... 无外界基准信息时,针对舰艇单、双轴旋转调制激光陀螺航海惯导冗余配置情况下双轴旋转惯导间性能的在线评估问题,提出了联合旋转调制激光陀螺航海惯导相对性能的在线评估方法。一套单轴旋转惯导分别与待评估的双轴旋转惯导构建联合误差状态卡尔曼滤波器,状态为各系统位置误差、速度误差、姿态误差的差值及各自的陀螺漂移、加速度计零偏,以系统间的位置、速度差值为观测量,通过联合旋转调制策略编排改变系统间的相对姿态,可观性分析表明,包括单轴旋转惯导方位陀螺漂移在内的所有状态均完全可观;以不同滤波器估计得到的单轴旋转惯导方位陀螺漂移估计值的标准差为评价指标,对双轴旋转惯导随机误差进行在线评估。半实物仿真和实际实验结果表明:双轴旋转惯导激光陀螺随机误差差异的区分度可达10%;144h(6天)导航时间内,以单轴旋转惯导方位陀螺漂移估计值的标准差为评价指标,可以实现不同双轴旋转惯导相对性能的在线评估。该方法为旋转调制激光陀螺航海惯导冗余配置情况下的系统优选提供了理论依据。 展开更多

关键词 激光陀螺 单轴旋转惯导 双轴旋转惯导 在线评估 随机误差

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小型激光陀螺随机误差的Allan方差分析 被引量：2

16

作者 耿丹 许光明 《光学与光电技术》 2013年第1期12-14,共3页

介绍了Allan方差的基本定义,描述了用Allan方差法估算激光陀螺噪声的方法,并推导了具体过程。用Allan方差法对某小型激光陀螺的零偏数据进行分析,得到该激光陀螺的量化噪声系数、角度随机游走系数、零偏不稳定性系数、角速率随机游走系... 介绍了Allan方差的基本定义,描述了用Allan方差法估算激光陀螺噪声的方法,并推导了具体过程。用Allan方差法对某小型激光陀螺的零偏数据进行分析,得到该激光陀螺的量化噪声系数、角度随机游走系数、零偏不稳定性系数、角速率随机游走系数、速率斜坡系数等5个误差源,对所得结果进行了解释,为该型激光陀螺进行各种误差补偿提供了理论依据。 展开更多

关键词 激光陀螺 小型化 随机误差 ALLAN方差 误差分离

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MEMS陀螺随机误差建模及补偿应用研究 被引量：2

17

作者 于周吉 傅军 韩洪祥 《舰船电子工程》 2019年第8期76-78,90,共4页

为减小随机误差对MEMS陀螺输出信号的影响,提出一种ARMA模型结合Kalman滤波的方法实现对MEMS陀螺随机误差的补偿。通过Allan方差法分析MEMS陀螺随机误差,利用时间序列分析法对MEMS陀螺随机误差进行分析建模,并设计Kalman滤波器进行滤波... 为减小随机误差对MEMS陀螺输出信号的影响,提出一种ARMA模型结合Kalman滤波的方法实现对MEMS陀螺随机误差的补偿。通过Allan方差法分析MEMS陀螺随机误差,利用时间序列分析法对MEMS陀螺随机误差进行分析建模,并设计Kalman滤波器进行滤波处理和补偿。实验结果表明:ARMA模型结合Kalman滤波的方法对两款传感器的MEMS陀螺随机误差滤波效果明显,在保证无偏估计的前提下,对MEMS陀螺随机噪声具有良好的滤波效果。 展开更多

关键词 MEMS陀螺 ALLAN方差 ARMA模型 KALMAN滤波 随机误差

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改进的小波阈值去噪方法在MEMS陀螺上的应用 被引量：2

18

作者 吴锐 周守东 《四川理工学院学报（自然科学版）》 CAS 2016年第5期23-26,共4页

针对MEMS陀螺由于结构瑕疵和信号处理技术的不足而导致存在较大的随机误差,采用改进的小波阈值去噪方法以提高MEMS陀螺测量精度。通过对软阈值函数和硬阈值函数的缺陷进行分析,设计了改进的阈值函数。改进的阈值函数相对于硬阈值函数具... 针对MEMS陀螺由于结构瑕疵和信号处理技术的不足而导致存在较大的随机误差,采用改进的小波阈值去噪方法以提高MEMS陀螺测量精度。通过对软阈值函数和硬阈值函数的缺陷进行分析,设计了改进的阈值函数。改进的阈值函数相对于硬阈值函数具有连续性的优势,相对于软阈值函数可以减小常值误差。根据不同阈值去噪方案在陀螺静态数据上的去噪效果,确定了最终的阈值去噪方案。将此方案应用在MEMS陀螺的动静态数据中,实验结果表明:MEMS陀螺输出信号的标准差减小了一个数量级,平均值更加接近真实值,所提出的采用改进的小波阀值去噪方法取得了很好的去噪效果。 展开更多

关键词 小波阈值降噪 改进的阈值函数 MEMS陀螺 随机误差

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煤矿井下微机电系统陀螺随机误差辨识 被引量：1

19

作者 丛琳 王小龙 燕斌 《工矿自动化》 北大核心 2019年第10期95-98,共4页

针对常用随机误差辨识方法不能揭示潜在的误差源、很难分离出具体随机误差、数据采集时间过长等问题,利用Allan方差分析法对煤矿井下微机电系统(MEMS)陀螺随机误差进行辨识。介绍了Allan方差分析法原理,利用Allan方差分析法对MEMS陀螺... 针对常用随机误差辨识方法不能揭示潜在的误差源、很难分离出具体随机误差、数据采集时间过长等问题,利用Allan方差分析法对煤矿井下微机电系统(MEMS)陀螺随机误差进行辨识。介绍了Allan方差分析法原理,利用Allan方差分析法对MEMS陀螺实测数据进行处理,给出了Allan标准差曲线,通过最小二乘拟合得到MEMS陀螺的主要随机误差系数。实验结果验证了Allan方差分析法用于MEMS陀螺随机误差辨识的有效性。 展开更多

关键词 钻孔测斜 微机电系统陀螺 随机误差 误差辨识 ALLAN方差

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基于MS-IMMIKF的MEMS陀螺输出信号消噪处理 被引量：1

20

作者 孟红波 王昌明 +2 位作者 张爱军 包建东 何博侠 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期372-379,共8页

陀螺用于感知稳定平台相对于惯性空间的角速率,进而得到稳定平台在惯性空间的姿态,通过反馈稳定平台伺服控制机构相应的控制量来实现对稳定平台的稳定控制。通过分析陀螺随机误差对稳定平台精度影响,提出了一种新的陀螺随机漂移处理方... 陀螺用于感知稳定平台相对于惯性空间的角速率,进而得到稳定平台在惯性空间的姿态,通过反馈稳定平台伺服控制机构相应的控制量来实现对稳定平台的稳定控制。通过分析陀螺随机误差对稳定平台精度影响,提出了一种新的陀螺随机漂移处理方法。首先针对机动跟踪领域的Singer模型中人为设定机动频率α的不合理性,对机动频率α进行在线估计,提出基于Modified Singer(MS)模型直接对陀螺输出进行建模的方法;在此基础上建立基于交互式多模型(IMM)的改进卡尔曼滤波算法(MS-IMMIKF)对陀螺输出随机误差进行处理,并对交互式多模型的改进卡尔曼滤波(IKF)进行理论分析和推导;通过数值仿真分析和稳定平台中某型号陀螺试验验证和仿真计算得出,静态滤波后均方根误差达到0.022 7°/s,证明了该方法对陀螺漂移处理的有效性与可行性;最后通过稳定平台动静态稳定试验表明,MS-IMMIKF滤波算法对提高稳定平台精度有效且实用。 展开更多

关键词 稳定平台 陀螺随机误差 MODIFIED Singer模型 交互式多模型 改进卡尔曼滤波

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