基于数据迭代的FOG误差参数闭环标定方法

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作者 车莉娜 孙伟 徐爱功 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第3期68-71,共4页

针对光纤陀螺(FOG)误差参数是影响系统导航精度的主要因素,且传统开环标定方法对陀螺零偏、标度因数和安装误差角标定精度不高而制约系统精度进一步提高的现状,提出一种FOG迭代闭环标定方法。该方法分别在捷联惯导系统罗经对准和导航过... 针对光纤陀螺(FOG)误差参数是影响系统导航精度的主要因素,且传统开环标定方法对陀螺零偏、标度因数和安装误差角标定精度不高而制约系统精度进一步提高的现状,提出一种FOG迭代闭环标定方法。该方法分别在捷联惯导系统罗经对准和导航过程中完成对FOG零偏、标度因数、安装误差的标定。利用Matlab建立仿真环境,将传统分立式标定与闭环标定方法得到的仿真结果进行对比,结果表明:提出的闭环标定方法可有效地提高光纤陀螺标定精度。 展开更多

关键词 光纤陀螺 闭环标定 初始对准 导航

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半波电压对光纤陀螺精度影响的研究

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作者 左强 郑少伟 尹娟娟 《测控技术》 2025年第8期14-18,24,共6页

光纤陀螺(Fiber Optic Gyroscope,FOG)是飞行控制系统中测量角速度的重要传感器,其精度直接关系到飞行控制的稳定性和飞行品质。多功能集成光学器件(Y波导)的半波电压误差是影响闭环FOG标度因数精度的关键因素之一。基于闭环FOG的系统模... 光纤陀螺(Fiber Optic Gyroscope,FOG)是飞行控制系统中测量角速度的重要传感器,其精度直接关系到飞行控制的稳定性和飞行品质。多功能集成光学器件(Y波导)的半波电压误差是影响闭环FOG标度因数精度的关键因素之一。基于闭环FOG的系统模型,系统分析了半波电压误差对反馈相位、标度因数和测量精度的影响。提出一种无须搭建额外光路、基于Sagnac干涉原理的在线测量方法,实现了对系统半波电压误差的检测。进一步设计了在FPGA中对该误差参数进行实时数字补偿的调试工艺,并通过实测数据验证了其在提高陀螺测量精度和稳定性方面的有效性。实验结果表明,通过补偿控制,半波电压误差在±80mV以内,可将测量误差控制在满量程的0.05%以内,为高动态飞行器惯性导航系统的精度提升提供了理论支持与工程解决方案。 展开更多

关键词 闭环光纤陀螺 Y波导 半波电压误差 标度因数

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光纤陀螺本征频率的测量方法 被引量：8

3

作者 宋凝芳 张金保 +1 位作者 马东营 金靖 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期318-321,共4页

根据数字闭环光纤陀螺的方波调制、解调原理,指出了使用对称方波产生调制死区的原因及对测量精度的影响。提出了一种基于任意占空比的不对称方波作为调制波来测量光纤陀螺本征频率的方法,找出了调制方波占空比和光功率响应中无效调制区... 根据数字闭环光纤陀螺的方波调制、解调原理,指出了使用对称方波产生调制死区的原因及对测量精度的影响。提出了一种基于任意占空比的不对称方波作为调制波来测量光纤陀螺本征频率的方法,找出了调制方波占空比和光功率响应中无效调制区的关系,并给出测试本征频率时,调制方波占空比的最佳范围。理论和实验证明了占空比对本征频率测量精度的影响。与使用对称方波相比,使用不对称方波提高了测量精度,降低了对系统硬件的要求。 展开更多

关键词 光纤陀螺 本征频率 调制死区 任意占空比 无效调制区

原文传递

抑制闭环光纤陀螺高动态角运动测量误差的校正回路设计 被引量：3

4

作者 张桂才 冯菁 +3 位作者 宋凝芳 林毅 罗巍 杨晔 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期650-654,共5页

闭环光纤陀螺控制回路存在固有延迟,若通过约束回路增益来抑制回路超调和振动零偏效应,会在一定程度上限制光纤陀螺带宽。这导致陀螺在高动态条件应用时会产生较大的角速率跟踪误差,进而影响系统的动态性能。为此,提出了一种回路校正技... 闭环光纤陀螺控制回路存在固有延迟,若通过约束回路增益来抑制回路超调和振动零偏效应,会在一定程度上限制光纤陀螺带宽。这导致陀螺在高动态条件应用时会产生较大的角速率跟踪误差,进而影响系统的动态性能。为此,提出了一种回路校正技术,以减小大动态角速率跟踪误差及瞬态角误差。对校正后的回路稳定裕度及频率特性进行了分析,对特征角速率跟踪误差及瞬态角误差进行了仿真。仿真结果表明,对于某型光纤陀螺,采用所提出的回路校正技术和设计参数,在100°/s^(2)的角加速度输入条件下,角速率跟踪误差和最大瞬态角误差分别为13.1μrad/s和6.99μrad,比未经校正前降低了一个数量级以上,带宽提高为原来的4倍且依然保证了光纤陀螺的稳定性能,满足特定车载冲击振动条件下的角运动测量精度要求。 展开更多

关键词 光纤陀螺 回路校正 角运动测量误差 传递函数

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光纤陀螺数字闭环检测方案中D/A、A/D的配置及数字滤波问题的研究 被引量：6

5

作者 曹家年 李绪友 +2 位作者 卢山 杨革文 李建 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2003年第4期422-426,共5页

研究了方波偏量、阶梯波反馈控制的光纤陀螺数字式闭环检测方案,重点是应用测量原理,对如何合理确定D/A、A/D的位数与“位权”问题进行了深入的理论分析,提出了自己的见解.通过对系统的非线性指标和系统允许的最大角加速度的分析来确定... 研究了方波偏量、阶梯波反馈控制的光纤陀螺数字式闭环检测方案,重点是应用测量原理,对如何合理确定D/A、A/D的位数与“位权”问题进行了深入的理论分析,提出了自己的见解.通过对系统的非线性指标和系统允许的最大角加速度的分析来确定D/A的位数;通过对光纤陀螺输出的方波信号的幅度和信噪比的分析来确定A/D的位数.分析研究的结果对这种检测方案的优化有重要参考价值. 展开更多

关键词 光纤陀螺 数字闭环 D/A、A/D位数及“位权”

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开环光纤陀螺的光源强度噪声抑制方法研究 被引量：2

6

作者 陈宇中 张学亮 +2 位作者 熊水东 张伟 胡永明 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期821-823,共3页

光纤陀螺系统中的宽带光源会产生光源相对强度噪声,要提高陀螺性能就必须对其加以抑制。由于开环光纤陀螺使用正弦波调制,相对强度噪声不能直接由陀螺信号相减消除。针对基于正弦波调制的开环光纤陀螺系统信号差分电路放大的特点,设计... 光纤陀螺系统中的宽带光源会产生光源相对强度噪声,要提高陀螺性能就必须对其加以抑制。由于开环光纤陀螺使用正弦波调制,相对强度噪声不能直接由陀螺信号相减消除。针对基于正弦波调制的开环光纤陀螺系统信号差分电路放大的特点,设计了一种实现强度噪声抑制的新算法。经实验验证,该算法有效,可使开环光纤陀螺的随机游走减小18%。 展开更多

关键词 开环光纤陀螺 光源强度噪声 噪声抑制

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实用型光纤陀螺系统工作点的选定和稳定技术的试验研究 被引量：1

7

作者 常胜利 宋章启 +1 位作者 宋俊 胡永明 《应用激光》 CSCD 北大核心 2002年第4期385-388,共4页

介绍了实用型中低精度开环光纤陀螺系统中如何实时并准确地测量陀螺系统的工作点的方法和技术方案,并且从理论上分析了开环的光纤陀螺系统的工作点的选择依据。通过对实验结果的对比测试分析,提出了进一步提高光纤陀螺精度和稳定度的途... 介绍了实用型中低精度开环光纤陀螺系统中如何实时并准确地测量陀螺系统的工作点的方法和技术方案,并且从理论上分析了开环的光纤陀螺系统的工作点的选择依据。通过对实验结果的对比测试分析,提出了进一步提高光纤陀螺精度和稳定度的途径和设想。 展开更多

关键词 光纤陀螺系统 工作点 稳定技术 试验 开环结构

原文传递

闭环集成光陀螺的2π复位误差分析 被引量：2

8

作者 张海燕 黄培中 卫炎 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2006年第3期65-68,共4页

对于闭环集成光陀螺,工作环境温度的变化会引起其核心器件——集成光器件的2π电压的变化,陀螺的标度因数特性也会随之发生改变。众所周知,集成光器件的输出相移和加在集成光器件上的电压成正比,2π电压的变化是由集成光器件的调制系数... 对于闭环集成光陀螺,工作环境温度的变化会引起其核心器件——集成光器件的2π电压的变化,陀螺的标度因数特性也会随之发生改变。众所周知,集成光器件的输出相移和加在集成光器件上的电压成正比,2π电压的变化是由集成光器件的调制系数变化引起的。该文量化地分析了调制系数变化引起的陀螺输出误差,算出了调制系数引起的陀螺标度因数的变化量,并与仿真结果作了比较。 展开更多

关键词 闭环集成光陀螺 2 π复位误差 标度因数特性 系统仿真

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参数辨识双位置对准改进算法 被引量：6

9

作者 赵长山 秦永元 周琪 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期631-635,共5页

对捷联惯导参数辨识双位置对准算法进行了研究。指出现有的绕方位轴转90°得到第二位置的方案不是最优方案,绕方位轴转180°作为第二位置是最优转位方案。为在参数辨识对准中使用上述最优转位方案,提出了回溯导航算法,给出了回... 对捷联惯导参数辨识双位置对准算法进行了研究。指出现有的绕方位轴转90°得到第二位置的方案不是最优方案,绕方位轴转180°作为第二位置是最优转位方案。为在参数辨识对准中使用上述最优转位方案,提出了回溯导航算法,给出了回溯参数辨识初始对准算法。根据回溯参数辨识对准算法对参数辨识双位置对准算法进行了改进。最后采用光纤捷联惯导对改进前后的对准算法分别进行了半实物仿真试验。试验结果表明,改进算法有效地提高了对准精度和测漂精度。 展开更多

关键词 参数辨识 双位置对准 回溯导航 半实物仿真 光纤捷联惯导

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开环光纤陀螺数字解调的实现与探讨 被引量：3

10

作者 牟旭东 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2000年第6期360-362,共3页

提出了一种以数字信号处理器为核心的开环光纤陀螺数字解调方案 ,较好地解决了开环光纤陀螺解调电路的温漂问题 ,实验证明 :在 - 40～ + 5 0°C温度范围内其零漂为 2 5°/h;当转速小于 70°/h时 ,标度因子误差小于 1.5×... 提出了一种以数字信号处理器为核心的开环光纤陀螺数字解调方案 ,较好地解决了开环光纤陀螺解调电路的温漂问题 ,实验证明 :在 - 40～ + 5 0°C温度范围内其零漂为 2 5°/h;当转速小于 70°/h时 ,标度因子误差小于 1.5× 10 - 3 。 展开更多

关键词 光纤陀螺 开环光纤陀螺 数字信号处理

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双闭环光纤陀螺控制回路研究 被引量：2

11

作者 黄显林 卢鸿谦 周翊 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2000年第1期27-29,41,共4页

本文讨论了采用数字锯齿波和方波调制方案的闭环光纤陀螺系统的实现。在此基础上 ,进一步研究了针对消除由于斜坡复位幅度 2 π不精确给系统带来的误差而设计的第二闭环回路 (幅值回路 )。结果表明 :第二闭环回路的加入能很好地在短时... 本文讨论了采用数字锯齿波和方波调制方案的闭环光纤陀螺系统的实现。在此基础上 ,进一步研究了针对消除由于斜坡复位幅度 2 π不精确给系统带来的误差而设计的第二闭环回路 (幅值回路 )。结果表明 :第二闭环回路的加入能很好地在短时间内消除由复位幅度 2 展开更多

关键词 闭环光纤陀螺 锯齿波相位调制 控制回路

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基于随机共振的数字闭环光纤陀螺死区现象抑制 被引量：2

12

作者 王马华 朱光平 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期99-101,105,共4页

为抑制数据闭环光纤陀螺中死区现象引致的非线性性,实验研究了随机共振效应对系统信噪比的影响。实验结果表明,以电阻热噪声作为原始噪声源,配合适当的电路设计,可获得带宽可调、零均值、正态分布的随机噪声;在陀螺闭环反馈环节中的A/D... 为抑制数据闭环光纤陀螺中死区现象引致的非线性性,实验研究了随机共振效应对系统信噪比的影响。实验结果表明,以电阻热噪声作为原始噪声源,配合适当的电路设计,可获得带宽可调、零均值、正态分布的随机噪声;在陀螺闭环反馈环节中的A/D转换器前,引入相应随机噪声,利用二值量化系统的非线性性,基于随机共振效应,可以提高系统信噪比,将陀螺的死区阈值从0.37o/h降至0.15o/h。此外,对于给定的陀螺系统,噪声强度、带宽和采样频率的选择不同,抑制死区现象的效果亦不同。进一步的理论分析表明,该方法可以广泛适用于基于数字闭环结构的微弱信号检测系统。 展开更多

关键词 光纤陀螺 数字闭环 随机共振 死区现象

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数字闭环光纤陀螺的反馈特性分析 被引量：3

13

作者 王立辉 高贤志 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第1期26-28,共3页

反馈信号的调制解调是数字闭环光纤陀螺中信号处理系统的核心部分,尤其是阶梯波的反馈特性对整个光纤陀螺系统的稳定性有很大的影响。从数字闭环光纤陀螺的原理出发,将光纤陀螺系统中的光信号、电信号结合起来,分析阶梯波反馈的原理及... 反馈信号的调制解调是数字闭环光纤陀螺中信号处理系统的核心部分,尤其是阶梯波的反馈特性对整个光纤陀螺系统的稳定性有很大的影响。从数字闭环光纤陀螺的原理出发,将光纤陀螺系统中的光信号、电信号结合起来,分析阶梯波反馈的原理及影响其反馈特性的各种因素。构建数字闭环系统的控制流程图,并推导出系统的传递函数,分析了高精度光纤陀螺的信号处理方案,对光纤陀螺干涉信号的测试说明了原理的可行性。 展开更多

关键词 光纤陀螺 数字闭环 稳定性 反馈

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退偏光纤陀螺刻度因数研究 被引量：2

14

作者 周柯江 刘树俊 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期286-290,共5页

首次在理论与实验两方面研究了闭环退偏干涉型光纤陀螺刻度因数的非线性误差,闭环锯齿波相位调制器对两个偏振光分量的不同调制深度是其非线性误差的原因之一。提出了降低闭环退偏干涉型光纤陀螺刻度因数非线性误差的方法。

关键词 光纤陀螺 刻度因数 闭环 退偏器 单模光纤

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闭环光纤陀螺方波调制失真的影响与消除 被引量：1

15

作者 刘士伟 王家口 +1 位作者 胡奕彬 庄其仁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期3755-3761,共7页

数字闭环光纤陀螺仪测量角速度时,采用方波调制引起的各种失真会对输出结果产生影响。基于傅里叶级数建立包含失真噪声的闭环光纤陀螺方波调制、解调信号模型,对各种调制失真引起的输出误差进行了仿真分析,并提出一种双极型归零脉冲方... 数字闭环光纤陀螺仪测量角速度时,采用方波调制引起的各种失真会对输出结果产生影响。基于傅里叶级数建立包含失真噪声的闭环光纤陀螺方波调制、解调信号模型,对各种调制失真引起的输出误差进行了仿真分析,并提出一种双极型归零脉冲方波解调方法,用于消除方波调制闭环光纤陀螺仪的输出信号误差。仿真结果表明:采用常规方波解调时,调制信号的相位失真、方波脉宽失真、谐波失真以及梳状噪声脉冲对光纤陀螺仪输出有很大影响,测量角速度相对误差可达1%量级。采用双极型归零脉冲方波解调时,上述调制失真的影响都得到有效的减小,陀螺仪测量角速度相对误差只有0.1%量级,降低了一个数量级,说明文中提出的双极型归零脉冲方波解调方法对提高闭环陀螺的测量精度和稳定性有重要意义。 展开更多

关键词 闭环光纤陀螺 方波调制 调制失真 双极型归零脉冲方波

原文传递

光纤陀螺平台回路设计及仿真

16

作者 周小刚 汪立新 +1 位作者 余嫱 钱培贤 《计算机测量与控制》 CSCD 2008年第5期691-692,共2页

讨论了平台回路的组成及其工作原理,采用构造理想闭环传递函数的方法对闭环光纤陀螺平台调平回路的校正网络进行了设计;由于闭环光纤陀螺无传统陀螺仪的力矩器,且所用的闭环光纤陀螺以脉冲调宽方式作为输出,因此,回路采用闭环光纤陀螺... 讨论了平台回路的组成及其工作原理,采用构造理想闭环传递函数的方法对闭环光纤陀螺平台调平回路的校正网络进行了设计;由于闭环光纤陀螺无传统陀螺仪的力矩器,且所用的闭环光纤陀螺以脉冲调宽方式作为输出,因此,回路采用闭环光纤陀螺自带的DSP处理器经过编程和A/D信号转换实现,较详细分析了调平回路主要各环节,并建立了相应的传递函数;通过对设计性能指标要求的分析,反推出所要设计的校正网络,且通过仿真实验证明该方法设计的回路能够满足系统动态特性的要求}最后,通过精度的影响因素分析,提出了提高调平精度的措施。 展开更多

关键词 光纤陀螺 稳定回路 传递函数 调平

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全数字光纤陀螺闭环检测系统 被引量：4

17

作者 朱联祥 蔡德所 《光纤与电缆及其应用技术》 2001年第2期21-25,共5页

介绍了一种新型的全数字光纤陀螺闭环检测方案——数字相位斜波技术 ,讨论了采用该方案的电路设计并进行了具体电路的设计与调测。

关键词 光纤陀螺 闭环控制 零差检测 数字相位斜波反馈 检测系统

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基于LS-SVM的开环光纤陀螺误差补偿方法 被引量：1

18

作者 周战馨 余志勇 张延顺 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2008年第B09期158-162,共5页

针对开环光纤陀螺标度因数是非线性的,而且随着输入角速度增大,光纤陀螺线性度误差也越大的问题,提出采用基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的分段误差补偿方法。以LS-SVM和直接近似法补偿误差大小为依据,确定分段门限值。采用实测转台上... 针对开环光纤陀螺标度因数是非线性的,而且随着输入角速度增大,光纤陀螺线性度误差也越大的问题,提出采用基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的分段误差补偿方法。以LS-SVM和直接近似法补偿误差大小为依据,确定分段门限值。采用实测转台上光纤陀螺VG 941在全量程范围内的输入输出数据为训练和检验样本。结果表明分段误差补偿方法使光纤陀螺最大线性度误差由15%降至2‰,验证了方法的可行性和有效性,提高了开环光纤陀螺的精度。 展开更多

关键词 开环光纤陀螺 最小二乘支持向量机 误差补偿

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闭环光纤陀螺的输出误差特性研究 被引量：7

19

作者 黄磊 王巍 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2005年第3期52-55,共4页

针对工程实际的需要,通过对闭环光纤陀螺模型参数的对比研究,分析了闭环光纤陀螺零偏稳定性的变化,并利用Allan方差具体分析了闭环光纤陀螺的输出误差特性中的角随机游走、零偏不稳定性、速率漂移斜波等的变化,从中找出规律性的关系。

关键词 闭环光纤陀螺 零偏稳定性 ALLAN方差 模型参数

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基于MCU+FPGA的光纤敏感环本征频率检测仪设计 被引量：1

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作者 潘良 王晓章 +1 位作者 李晓 张辉 《弹箭与制导学报》 北大核心 2020年第6期98-101,共4页

针对光纤敏感环本征频率测试过程复杂且结果精度较低的问题,设计了一种基于MCU+FPGA的检测系统。首先概述了系统构成;然后详细介绍了硬件设计,包括光路设计和电路设计;接着论述了软件设计思想和实现方法,包括时序控制、信号调制、信号... 针对光纤敏感环本征频率测试过程复杂且结果精度较低的问题,设计了一种基于MCU+FPGA的检测系统。首先概述了系统构成;然后详细介绍了硬件设计,包括光路设计和电路设计;接着论述了软件设计思想和实现方法,包括时序控制、信号调制、信号解调和数据解析,给出了软件流程图。最后用该检测系统对光纤敏感环进行测试,输出精度为62 Hz,优于已有测试方案,表明光纤敏感环本征频率检测仪硬件和软件设计合理有效。 展开更多

关键词 光纤环 本征频率 MCU FPGA

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