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静电平衡式加速度计阻尼系数的仿真与辨识
1
作者 刘吉利 刘燕锋 +2 位作者 马官营 韩璐 田亚男 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第8期826-831,共6页
石英摆片与极板之间的阻尼设计是静电平衡式加速度计控制系统设计中非常重要的一环,针对该阻尼系数难以准确计算的问题,提出了一种静电平衡式加速度计阻尼系数辨识方法。首先采用简化的仿真方法得到了不同密封气压下加速度计的阻尼系数... 石英摆片与极板之间的阻尼设计是静电平衡式加速度计控制系统设计中非常重要的一环,针对该阻尼系数难以准确计算的问题,提出了一种静电平衡式加速度计阻尼系数辨识方法。首先采用简化的仿真方法得到了不同密封气压下加速度计的阻尼系数,密封气压从1个大气压变化到100 Pa时,阻尼系数降低了约24倍,然后在加速度计闭环电路的静电平衡力矩前,通过叠加不同频率的等幅正弦信号,得到了加速度计阻尼系数辨识系统的响应特性曲线,最后采用自定义的拟合函数辨识得到了加速度计的阻尼系数,仿真与实验得到的阻尼系数的最大误差约为20%,表明所提加速度计阻尼系数辨识方法的有效性。 展开更多
关键词 静电力平衡 加速度计 阻尼系数 仿真 辨识
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宽谱光源驱动的谐振式光纤陀螺敏感单元结构优化
2
作者 杨柳 郝奕龙 +3 位作者 王颖 徐辰龙 高海明 张勇刚 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第10期1043-1049,共7页
为了抑制宽谱光源谐振式光纤陀螺(RFOG)的相对强度噪声(RIN),提高宽谱光源RFOG精度,对光纤谐振腔敏感单元结构进行分析和优化。首先,根据多圈干涉叠加理论建立了仿真模型,探究不同敏感单元结构下宽谱RFOG的传输特性。其次,基于RFOG光场... 为了抑制宽谱光源谐振式光纤陀螺(RFOG)的相对强度噪声(RIN),提高宽谱光源RFOG精度,对光纤谐振腔敏感单元结构进行分析和优化。首先,根据多圈干涉叠加理论建立了仿真模型,探究不同敏感单元结构下宽谱RFOG的传输特性。其次,基于RFOG光场理论模型,分析了耦合器位置对陀螺的精度以及RIN大小的影响,实验验证了光纤环位于耦合器交叉端的非对称谐振腔具有更好的极限精度,并且能够抑制相对强度噪声。通过优化敏感单元结构,在使用直径10 cm,长度220 m的光纤环情况下,实现了0.0013(°)/√h的角度随机游走以及0.002(°)/h的零偏不稳定性;并且使用直径5 cm,长度300 m的光纤环搭建了单轴陀螺样机,样机体积为170 cm^(3),最终实现了0.01(°)/√h的随机游走以及0.02(°)/h的零偏不稳定性。 展开更多
关键词 谐振式光纤陀螺 宽谱光源 光纤谐振腔 相对强度噪声
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航天器中振动陀螺技术发展现状及趋势
3
作者 武志忠 孟华珍 李建朋 《国际太空》 2025年第4期24-31,共8页
0引言惯性姿态敏感器是航天器控制系统中姿态测量的关键部件之一。陀螺仪作为惯性姿态敏感器的核心组件,其性能与可靠性至关重要。陀螺仪按照工作原理可分为机电、光电、微机电(MEMS)和原子等四代陀螺仪[1]。第一代惯性技术主要是基于... 0引言惯性姿态敏感器是航天器控制系统中姿态测量的关键部件之一。陀螺仪作为惯性姿态敏感器的核心组件,其性能与可靠性至关重要。陀螺仪按照工作原理可分为机电、光电、微机电(MEMS)和原子等四代陀螺仪[1]。第一代惯性技术主要是基于牛顿经典力学,以三浮陀螺等为代表,特点是精度高、结构组成复杂;第二代惯性技术主要基于萨格奈克效应,以激光陀螺和光纤陀螺为代表,特点是启动时间短、动态范围大、环境适应性强;第三代惯性技术主要基于哥氏振动效应和微纳加工技术,以微机电陀螺、半球谐振陀螺(HRG)等为典型代表,特点是体积小、成本低、易于大批量生产;第四代惯性技术主要是基于量子力学,以核磁共振陀螺、原子自旋陀螺、原子干涉陀螺为代表,在精度方面有较大潜力,目前处于实验室攻关阶段。 展开更多
关键词 惯性姿态敏感器 激光陀螺 微机电
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基于陀螺的机载光电系统电子稳像技术研究 被引量：1
4
作者 李超 雷霏霖 +2 位作者 胥青青 贠平平 刘长亮 《激光与红外》 北大核心 2025年第3期425-429,共5页
针对基于图像的电子稳像不能适应机载光电系统的复杂应用环境,包括载机机动、光电系统调转、目标场景不确定等因素造成不能准确获取抖动量从而难以补偿等问题。本文采用陀螺与图像处理相结合的电子稳像技术,基于陀螺数据估计出稳定平台... 针对基于图像的电子稳像不能适应机载光电系统的复杂应用环境,包括载机机动、光电系统调转、目标场景不确定等因素造成不能准确获取抖动量从而难以补偿等问题。本文采用陀螺与图像处理相结合的电子稳像技术,基于陀螺数据估计出稳定平台的抖动像素,通过图像序列帧间实时像素补偿,消除图像抖动。在不需要额外增加硬件的条件下,提高了机载光电系统视频图像的稳定性。该方法目前已在某型飞行员夜视系统上进行了验证。结果表明,在原有硬件条件下,该方法可显著提高夜视系统图像的稳定性。 展开更多
关键词 机载光电 电子稳像 运动估计 陀螺
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一种航空集群机间协同高精度时钟自同步方法
5
作者 尚耀波 林晋福 +2 位作者 任宝祥 李哲 雷鹏飞 《空军工程大学学报》 北大核心 2025年第4期19-29,共11页
航空集群机间协同高精度时钟同步是影响机间协同作战效能的关键技术之一。围绕航空集群节点间的高精度时钟同步问题,提出了一种高精度时钟自同步算法。以询问-应答同步原理为基础,通过分析航空节点的相对运动对同步精度的影响,推导了包... 航空集群机间协同高精度时钟同步是影响机间协同作战效能的关键技术之一。围绕航空集群节点间的高精度时钟同步问题,提出了一种高精度时钟自同步算法。以询问-应答同步原理为基础,通过分析航空节点的相对运动对同步精度的影响,推导了包含相对径向运动速度变量的同步误差解算方程。在此基础上,提出了基于分段相关与频域处理的伪码捕获算法,该捕获算法具有较强的抗多普勒频移能力。仿真实验表明,该算法可以有效消除相对运动引起的时钟同步误差,具有较高的信号到达时间(TOA)、多普勒频偏估计精度和较低的计算复杂度。 展开更多
关键词 航空集群 任务协同 高精度时钟同步 TOA估计 多普勒频移
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谐振式光纤陀螺的失锁分析及快速复位算法
6
作者 李明翰 张磊 +3 位作者 龚怡佳 陈侃 毕然 舒晓武 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第9期902-906,共5页
谐振式光纤陀螺(RFOG)是一种较有小型化潜力的光学陀螺仪,谐振腔易受温度影响而造成失锁。针对当前失锁复位时间长的问题,分析了失锁原因,并提出了一种快速复位算法。首先分析了光在谐振腔传播过程中因温度梯度导致的附加相位差,推导出... 谐振式光纤陀螺(RFOG)是一种较有小型化潜力的光学陀螺仪,谐振腔易受温度影响而造成失锁。针对当前失锁复位时间长的问题,分析了失锁原因,并提出了一种快速复位算法。首先分析了光在谐振腔传播过程中因温度梯度导致的附加相位差,推导出温度场作用下出腔光场的表达式,定量分析RFOG在温度场作用下的失锁原因;从工程应用出发,提出了一种RFOG失锁后的分段式快速复位算法,利用连续对激光器移频的方式,大幅度缩短复位时间。实验结果表明,采用所提复位算法最多可以让复位时间从57 s缩短到26 ms,复位脉冲毛刺噪声从187.4(°)/h减小为42.48(°)/h;所提复位算法较易在硬件系统上实现,具有较强的工程应用价值。 展开更多
关键词 谐振式光纤陀螺 谐振腔 温度 锁频
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原子干涉陀螺研究进展及展望
7
作者 王雨潇 胡镜 +4 位作者 顾楠 张燚 汪之国 罗晖 谭中奇 《国防科技大学学报》 北大核心 2025年第5期1-23,共23页
作为新一代陀螺仪的代表,原子陀螺凭借其理论上的超高精度、卓越的长期稳定性以及小型化集成化的巨大潜力,已成为高精度惯性导航领域的研究焦点。其中,原子干涉陀螺作为原子陀螺的一种,引起了惯导领域的广泛关注。本文系统梳理了原子干... 作为新一代陀螺仪的代表,原子陀螺凭借其理论上的超高精度、卓越的长期稳定性以及小型化集成化的巨大潜力,已成为高精度惯性导航领域的研究焦点。其中,原子干涉陀螺作为原子陀螺的一种,引起了惯导领域的广泛关注。本文系统梳理了原子干涉陀螺技术发展脉络,从基本原理出发,阐释原子源制备、干涉环路构建及相位解算等关键技术环节,分析灵敏度、极限精度等关键参数的内在关联与制约机制,并揭示了数据更新率受限、动态范围窄等工程化瓶颈的物理本质。最后,指出原子干涉陀螺的未来发展方向应聚焦于:解决外部干扰问题以提升精度、改进芯片工艺实现小型化和集成化、优化组合惯性传感器、提升数据更新率以及探索扩大动态范围等方面。 展开更多
关键词 原子干涉陀螺 原子干涉 灵敏度 极限精度 测量带宽
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调制解调参数对谐振式光纤陀螺角随机游走影响分析
8
作者 闫博 李俊 +3 位作者 吴凡 蓝士祺 曹康渊 岳亚洲 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第7期722-726,共5页
双极性锯齿波调制解调技术是宽谱光源谐振式光纤陀螺的信号检测手段之一,其调制解调参数对陀螺的角随机游走系数具有重要影响。因此,基于宽谱光源谐振式光纤陀螺的仿真模型,分析了锯齿波频率和解调频率对宽谱光源谐振式光纤陀螺角随机... 双极性锯齿波调制解调技术是宽谱光源谐振式光纤陀螺的信号检测手段之一,其调制解调参数对陀螺的角随机游走系数具有重要影响。因此,基于宽谱光源谐振式光纤陀螺的仿真模型,分析了锯齿波频率和解调频率对宽谱光源谐振式光纤陀螺角随机游走系数影响机理,并推导了锯齿波频率和解调频率的优化系数。实验结果表明,参数优化后陀螺的角随机游走系数由3.53×10^(-3)(°)/√h减小至3.12×10^(-3)(°)/√h,提升了约12%。 展开更多
关键词 谐振式光纤陀螺 宽谱光源 角随机游走 调制解调
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基于差式扫描量热技术的碱金属二元合金配比调控
9
作者 王风娇 李新坤 +3 位作者 邓意成 蔡玉珍 安华亮 王学锋 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第9期917-921,928,共6页
原子气室内部碱金属的定量填充以及二元碱金属合金组元的精确配比控制是开展超高灵敏度仪表研究的基础。针对原子气室内部合金组元配比精细调控的难题,通过差式扫描量热的测试方法获得了碱金属合金组元的精确质量配比,并结合碱金属二元... 原子气室内部碱金属的定量填充以及二元碱金属合金组元的精确配比控制是开展超高灵敏度仪表研究的基础。针对原子气室内部合金组元配比精细调控的难题,通过差式扫描量热的测试方法获得了碱金属合金组元的精确质量配比,并结合碱金属二元合金相图对两类合金进行了分析,配合蒸馏-冷凝法实现了原子气室内部二元碱金属混合配比微克量级的精细调控。对高性能原子气室,尤其是基于碱金属混合自旋交换光泵浦的原子气室性能提升有重要意义。 展开更多
关键词 差式扫描量热技术 碱金属二元合金 原子气室 配比调控
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基于高精度锁相环的MEMS八质量陀螺mHz频率匹配技术
10
作者 周怡 黄深湖 +3 位作者 柯朝容 周同 姜波 苏岩 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第11期1134-1138,1147,共6页
加工制造后的MEMS八质量陀螺存在一定的频率裂解误差,从而导致陀螺的零偏性能恶化。针对这一问题,提出了一种基于高精度锁相环的mHz级别的频率匹配方法。首先分析了MEMS八质量陀螺的频率调谐机理以及非线性刚度软化特征;然后设计实现了... 加工制造后的MEMS八质量陀螺存在一定的频率裂解误差,从而导致陀螺的零偏性能恶化。针对这一问题,提出了一种基于高精度锁相环的mHz级别的频率匹配方法。首先分析了MEMS八质量陀螺的频率调谐机理以及非线性刚度软化特征;然后设计实现了跟踪精度高达mHz级别的高精度锁相环(PLL)。通过不断地反转模态来精准获取陀螺两轴的频率裂解,根据测得的频率裂解调整调谐电压最终寻找到频率精准匹配时的调谐电压,完成陀螺的频率匹配。实验结果表明,所提出的频率匹配方法可以在陀螺驱动模态非线性刚度软化的同时将陀螺的频率裂解调谐至5 mHz以下。Allan方差分析表明陀螺频率匹配后角度随机游走从0.140(°)√h降低到了0.045(°)√h,零偏不稳定性从0.402(°)/h降低到了0.142(°)/h。 展开更多
关键词 八质量陀螺 频率匹配 锁相环 频率裂解
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面向空间应用的两件套半球谐振陀螺仪研制及在轨验证
11
作者 王琪伟 李建朋 +3 位作者 马昆 王晶 蒋效雄 方海滨 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第7期713-721,共9页
面向未来空间应用需求,研制了小型化两件套半球谐振陀螺仪。区别于目前空间应用的三件套结构,两件套半球谐振陀螺将半球谐振器检测和激励电极合二为一,在降低体积重量的同时,有效降低了装配难度以及装配误差对陀螺精度的影响。基于力平... 面向未来空间应用需求,研制了小型化两件套半球谐振陀螺仪。区别于目前空间应用的三件套结构,两件套半球谐振陀螺将半球谐振器检测和激励电极合二为一,在降低体积重量的同时,有效降低了装配难度以及装配误差对陀螺精度的影响。基于力平衡模式的数字控制电路实现了空间应用对于陀螺仪低噪声的需要。元器件抗辐照设计技术在保证产品在轨可靠性的前提下有效降低了硬件成本。研制的小型化半球谐振陀螺仪顺利通过环境实验,实现了零偏稳定性优于0.005(°)/h、角随机游走优于0.001(°)√h、测量精度优于1.9×10^(-4)(°)/s等技术指标。产品用于控制分系统姿态测量,于2023年7月入轨服役,截至目前陀螺仪的角速度输出与遥测数据正常、产品工作状态良好,这也是目前国内可见公开报道的两件套半球谐振陀螺的首次空间应用。 展开更多
关键词 力平衡模式 两件套 半球谐振陀螺仪 空间应用
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MEMS加速度计系统动态特性分析与评估方法
12
作者 张天祺 刘国文 +1 位作者 李兆涵 刘福民 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第9期892-901,共10页
带宽特性是衡量微机电系统(MEMS)电容式加速度计动态性能的重要指标。通过分析MEMS电容式加速度计环路各个模块的电学逻辑关系,推导了加速度计环路控制系统和接口电路传递函数,结合Simulink仿真开展了加速度计环路及接口电路幅相特性系... 带宽特性是衡量微机电系统(MEMS)电容式加速度计动态性能的重要指标。通过分析MEMS电容式加速度计环路各个模块的电学逻辑关系,推导了加速度计环路控制系统和接口电路传递函数,结合Simulink仿真开展了加速度计环路及接口电路幅相特性系统分析。提出了以模拟线振动平台为依托完整表征加速度计系统动态特性的方案,将加速度计数字信号输出经由数模转换器转为模拟电信号激振线振动平台,构建了基于数模转换器的加速度计数字带宽评测系统。比较分析了两种不同评估方案下加速度计系统相位延迟的完整度,实验结果表明所选方案实测加速度计数字系统输出带宽为172.1 Hz,在30 Hz定频应用下相频响应实际偏差为0.1°,数字化带宽测试系统误差精度满足带宽测试需求。 展开更多
关键词 MEMS电容式加速度计 环路控制 频率特性 数模转换器 带宽
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精准静电力驱动的金属微谐振陀螺激励方法
13
作者 夏连喜 刘宁 +2 位作者 苏中 杨学思 赵辉 《北京信息科技大学学报(自然科学版)》 2025年第3期14-19,共6页
针对金属微谐振陀螺在高材料阻尼、残余机械应力以及低品质因数等因素影响下难以实现有效起振的问题,提出一种频率、幅值可调的静电激励电路方案,并研究静电力与金属微谐振子振动特性的关系。首先,分析金属微谐振陀螺的工作原理,建立其... 针对金属微谐振陀螺在高材料阻尼、残余机械应力以及低品质因数等因素影响下难以实现有效起振的问题,提出一种频率、幅值可调的静电激励电路方案,并研究静电力与金属微谐振子振动特性的关系。首先,分析金属微谐振陀螺的工作原理,建立其动力学模型,并结合环形极板电容器理论推导微谐振子唇沿振动特性,确定静电力与激励幅值之间的定量关系。其次,根据直接数字频率合成及高压放大原理,设计信号频率、幅值可精确控制的静电激励电路,并搭建陀螺样机。样机激光扫频及转台试验结果表明:金属谐振子唇沿振动幅度与激励源电压幅值成正比;当施加频率为8.87 kHz、电压幅值为99.7 V的激励作用时,陀螺样机存在陀螺效应。 展开更多
关键词 金属微谐振子 静电驱动 激励电路 环形极板电容模型
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一种大量程、高固有频率的石英谐振加速度计设计
14
作者 王建青 王小旭 +1 位作者 张宇航 王文一 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第11期1125-1133,共9页
针对惯性导航系统对加速度计的大量程、高固有频率需求,设计了一种三挠性支撑摆式石英谐振加速度计。建立了加速度计谐振梁的谐振频率和加速度计灵敏度的数学解析模型,通过对谐振梁受力分析,得到影响灵敏度、固有频率、量程的结构参数... 针对惯性导航系统对加速度计的大量程、高固有频率需求,设计了一种三挠性支撑摆式石英谐振加速度计。建立了加速度计谐振梁的谐振频率和加速度计灵敏度的数学解析模型,通过对谐振梁受力分析,得到影响灵敏度、固有频率、量程的结构参数。通过改变挠性支撑的厚度,基于仿真-图谱分析法,计算出兼顾灵敏度与固有频率的加速度计挠性支撑厚度。根据尺寸优化结果,加工装配出大量程、高固有频率的石英谐振加速度计。实验测试得到加速度计灵敏度为54.1895 Hz/g,固有频率为2005 Hz,量程达到300 g;固定位置下测试4 h,0 g状态下的标准差为2.36μg,1 g状态下的标准差为4.13μg。实验结果表明设计的加速度计同时具有大量程、高固有频率、高稳定性。 展开更多
关键词 数学模型 数值仿真 大量程 高固有频率
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基于MIMU的振动误差建模与实时补偿研究
15
作者 何绍玮 蔡麒 +1 位作者 王国栋 曹慧亮 《舰船电子工程》 2025年第8期115-122,共8页
针对振动环境下微惯性测量单元(MIMU)的输出误差较大的问题,推导了线振动条件下四质量块微机械(MEMS)陀螺的动力学误差模型,仿真了不同振动频率环境下四质量块MEMS陀螺的输出特性,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的MIMU实时振动补偿... 针对振动环境下微惯性测量单元(MIMU)的输出误差较大的问题,推导了线振动条件下四质量块微机械(MEMS)陀螺的动力学误差模型,仿真了不同振动频率环境下四质量块MEMS陀螺的输出特性,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的MIMU实时振动补偿方法。从四质量块MEMS陀螺的动力学方程入手,推导了线振动环境下四质量块MEMS陀螺检测模态的振动误差位移,分析了不同振动频率对MEMS陀螺输出的影响,设计了基于EKF的实时振动补偿上位机。振动试验表明,振动补偿前后MIMU的x、y、z三个轴向的陀螺和加速度计的标准差均降低了70%及以上,随机游走均降低了80%及以上,具有重要的工程实用价值。 展开更多
关键词 动力学模型 微惯性测量单元 扩展卡尔曼滤波 振动补偿 实时滤波
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微机电系统惯性测量单元阵列技术研究进展
16
作者 陈艺豪 刘洁瑜 +1 位作者 汪立新 徐洁阳 《压电与声光》 北大核心 2025年第3期422-430,共9页
随着微机电系统(MEMS)技术迅速发展,惯性器件实现了小体积、轻质量和量产。为低成本实现高精度惯性测量,阵列技术应运而生。综述了MEMS惯性测量单元(IMU)阵列技术的发展。首先通过分析多年来的研究成果,总结了IMU阵列的发展进程。其次... 随着微机电系统(MEMS)技术迅速发展,惯性器件实现了小体积、轻质量和量产。为低成本实现高精度惯性测量,阵列技术应运而生。综述了MEMS惯性测量单元(IMU)阵列技术的发展。首先通过分析多年来的研究成果,总结了IMU阵列的发展进程。其次分别介绍了IMU阵列的关键技术及其发展现状,包括误差分析建模与标定、数据融合技术、故障检测技术和隔离技术。最后总结了以往研究成果的特点和不足,讨论了未来的研究方向,并为进一步提高IMU阵列精度提出了思路,为IMU阵列技术在高精度导航领域的研究与工程实践提供参考。 展开更多
关键词 惯性测量单位阵列 IMU阵列 数据融合 标定
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面向航天器姿态稳定控制的光纤陀螺滤波器设计与FPGA实现
17
作者 赵亚飞 宋凝芳 +3 位作者 李勇 刘保林 林松 王琪伟 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第9期907-916,共10页
光纤陀螺具有高带宽的特性,当应用于航天器作为姿态稳定控制用敏感器时,由于靠近动量轮或CMG等执行机构安装会敏感到航天器高频角振动,当滤波环节设计不匹配时会导致频率混叠效应形成低频干扰,并最终造成光纤陀螺输出噪声变大甚至影响... 光纤陀螺具有高带宽的特性,当应用于航天器作为姿态稳定控制用敏感器时,由于靠近动量轮或CMG等执行机构安装会敏感到航天器高频角振动,当滤波环节设计不匹配时会导致频率混叠效应形成低频干扰,并最终造成光纤陀螺输出噪声变大甚至影响到航天器的姿态控制。通过对信号链路的频率特点及用户需求进行分析,设计频率递减传递机制及二阶IIR滤波器,采用FPGA资源占用较小的滤波系数量化思路,实现针对性低通滤波功能对典型干扰信号进行衰减,减小外界干扰因素对航天器姿态稳定控制的影响。仿真和实验结果表明,所设计滤波器实现幅值衰减优于-3.5 dB@15 Hz、-20 dB@50 Hz、-30 dB@100 Hz的滤波性能,10 Hz以内有用低频段衰减绝对值小于2.1 dB,航天器典型干扰工况下噪声减小80%,同时资源占用率相对于原有数字量化手段减少15%。 展开更多
关键词 航天器 姿态稳定控制 光纤陀螺 IIR滤波器 FPGA
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大型光纤陀螺仪温度误差补偿方法
18
作者 韦红翱 郭文阁 +3 位作者 王惜康 陈天恬 高玉平 张首刚 《激光与红外》 北大核心 2025年第9期1492-1496,共5页
针对温度对大型光纤陀螺仪和高精度水平仪测量过程的缓慢趋势影响,提出了一种基于温度趋势变化的误差补偿方法。实验数据分析显示,温度数据、水平仪倾斜数据与光纤陀螺仪数据之间趋势呈现显著正相关关系。因此,可采用温度趋势补偿的方... 针对温度对大型光纤陀螺仪和高精度水平仪测量过程的缓慢趋势影响,提出了一种基于温度趋势变化的误差补偿方法。实验数据分析显示,温度数据、水平仪倾斜数据与光纤陀螺仪数据之间趋势呈现显著正相关关系。因此,可采用温度趋势补偿的方法对大型光纤陀螺仪输出数据和高精度水平仪倾斜数据进行误差补偿。通过对地球自转角速度观测数据在补偿前后的残差分析,结果表明该补偿方法显著提高了大型光纤陀螺仪测量值与IERS参考值之间的残差精度,使残差精度提升了一个量级。 展开更多
关键词 光纤陀螺仪 相关性分析 数据处理 温度补偿 残差分析
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射频激励氩气和氖气的放电特性分析
19
作者 刘文豪 郭文阁 +5 位作者 严文华 王飞 韦红翱 张立松 高玉平 张首刚 《激光与红外》 北大核心 2025年第8期1178-1183,共6页
大型主动式激光陀螺仪在大地测量、航天航空领域中有重要应用。He-Ne激光增益是大型激光陀螺仪的重要组成部分,直接影响其灵敏度和稳定性。本文实验研究了射频激励下氖气和氩气管的放电特性,重点分析了射频功率、频率和耦合方式对气体... 大型主动式激光陀螺仪在大地测量、航天航空领域中有重要应用。He-Ne激光增益是大型激光陀螺仪的重要组成部分,直接影响其灵敏度和稳定性。本文实验研究了射频激励下氖气和氩气管的放电特性,重点分析了射频功率、频率和耦合方式对气体放电的影响。实验选取射频电容耦合激励,测量并记录了在不同功率和频率条件下,氖气和氩气管的发光强度及功率变化。研究了两种不同的电容耦合方式(铜箔平行和垂直于气体管)对放电效率的影响,发现平行耦合方式具有更高的能量传输效率,氖气可在72 MHz射频频率下维持13.5 dBm功率发光放电,优于垂直耦合的29 dBm。本研究为射频激励He-Ne激光器研制提供了理论和实验支持,为高稳定长寿命He-Ne环形激光的射频激励系统提供重要参考。 展开更多
关键词 大型激光陀螺仪 射频激励 放电特性 惰性气体 电容耦合
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集成光学陀螺原理及研究进展
20
作者 伍志远 冯林平 +2 位作者 潘爽 杨功流 李文强 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第8期812-819,825,共9页
光学陀螺是利用Sagnac效应来测量载体角速度的精密仪器,是姿态控制系统和惯性导航系统的关键器件,广泛应用于航天、航空、航海、测绘、勘探等工程领域。随着小型无人机、自动驾驶、机器人等产业的迅速发展,低成本、高性能、小型化、轻... 光学陀螺是利用Sagnac效应来测量载体角速度的精密仪器,是姿态控制系统和惯性导航系统的关键器件,广泛应用于航天、航空、航海、测绘、勘探等工程领域。随着小型无人机、自动驾驶、机器人等产业的迅速发展,低成本、高性能、小型化、轻量级陀螺的市场需求与日俱增,集成光学陀螺能同时满足体积、重量、功耗和成本(SWaP+C)指标,有望带来惯性仪器产品的颠覆性变化。介绍并讨论了光电集成型、循环干涉型、无源谐振式集成光学陀螺和有源谐振式集成光学陀螺这四类集成光学陀螺。根据其测量原理,分析了其优势和不足,总结了研究进展,提出了目前发展的难点问题。 展开更多
关键词 集成光电子 陀螺 光学传感器 角度测量 惯性器件
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