加速度计在非陀螺寻北系统中的应用研究 被引量：6

1

作者 赵岩 翟百臣 +1 位作者 武克用 陈涛 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期343-346,共4页

根据加速度计及基于哥氏效应的加速度计动态寻北系统的工作原理,探讨了加速度计在该系统中特殊的应用方法:测量地球自转的北向分量、转台机械安装的倾斜角和电机的旋转速度。研究结果表明:巧妙地将加速度计应用于寻北系统中,充分发挥惯... 根据加速度计及基于哥氏效应的加速度计动态寻北系统的工作原理,探讨了加速度计在该系统中特殊的应用方法:测量地球自转的北向分量、转台机械安装的倾斜角和电机的旋转速度。研究结果表明:巧妙地将加速度计应用于寻北系统中,充分发挥惯性元件的自身特点,可提高寻北系统的定位精度,对传统伺服系统的改造,也有借鉴意义。 展开更多

关键词 仪器仪表技术 加速度计 寻北系统 哥氏效应 惯性元件

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单激光陀螺捷联寻北系统 被引量：6

2

作者 缪玲娟 陈家斌 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 1997年第2期215-219,共5页

论述了单激光陀螺捷联寻北系统的组成及工作原理,给出了寻北及姿态解算的数学模型和系统的软件流程,该系统在实验室内的测试结果为:寻北误差小于0.24°,寻北时间小于5min,姿态误差小于0.1°.

关键词 激光陀螺 加速度计 寻北系统 惯性导航仪

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加速度计寻北系统的设计及关键技术研究 被引量：2

3

作者 赵岩 翟百臣 +1 位作者 武克用 陈涛 《电光与控制》 北大核心 2005年第5期66-69,89,共5页

研究了基于哥氏效应的加速度计动态寻北系统的原理及其关键技术。该系统的工作机理与传统的陀螺寻北定向系统有很大的差异。两个加速度计按照严格的位置规定安装在高速旋转的转台上,一个用于测量地球自转的北向分量,另一个用于转台的调... 研究了基于哥氏效应的加速度计动态寻北系统的原理及其关键技术。该系统的工作机理与传统的陀螺寻北定向系统有很大的差异。两个加速度计按照严格的位置规定安装在高速旋转的转台上,一个用于测量地球自转的北向分量,另一个用于转台的调平装置。用快速多位置采样法及多周期信息处理技术,可以有效地改善系统的信噪比及系统偏差。为了满足系统控制精度的需要,选用了锁相控制技术,并进一步研究了其工作机理及具体的实现方法。随着低成本加速度计性能的不断完善,这种加速度计寻北系统将会取得更加优异的性能,并适合于更多领域的需要。 展开更多

关键词 加速度计 寻北系统 哥式效应 锁相控制

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基于环形激光陀螺调制输出的寻北系统 被引量：4

4

作者 郭喜庆 武克用 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期11-13,35,共4页

利用环形激光陀螺对角速度输入量具有较高灵敏度的特点 ,提出了一种新型的激光陀螺寻北系统。将一环形激光陀螺垂直安装在水平的恒速转台上 ,使输入轴与台面平行 ,通过测量地球自转角速度的北向分量 ,实现寻北过程。通过与其对称放置的... 利用环形激光陀螺对角速度输入量具有较高灵敏度的特点 ,提出了一种新型的激光陀螺寻北系统。将一环形激光陀螺垂直安装在水平的恒速转台上 ,使输入轴与台面平行 ,通过测量地球自转角速度的北向分量 ,实现寻北过程。通过与其对称放置的加速度计可以测量出由于轴系安装和系统调平引起的台面倾斜误差 ,从而对激光陀螺的数据输出量进行补偿。同时采用单周期多位置采样技术和多周期重复测量的方法 ,有效地抑制了激光陀螺的测量噪声 ,最大限度地减少了随机误差和系统误差的影响 ,提高了系统的寻北精度 ,适合多种领域的需要。 展开更多

关键词 环形激光陀螺 调制输出 寻北系统

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捷联寻北系统自动调平方法研究 被引量：4

5

作者 罗君 王志乾 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2014年第10期1117-1122,共6页

为了满足捷联寻北调平系统自动化、智能化的要求,提出了一种转台自动调平方法。选用双轴倾角仪采用差分测量的方法获得转台倾斜角,根据旋转坐标变换由转台倾斜角度计算出转台倾斜支腿的高度,分别根据转台中心点不动和最高点不动的调节... 为了满足捷联寻北调平系统自动化、智能化的要求,提出了一种转台自动调平方法。选用双轴倾角仪采用差分测量的方法获得转台倾斜角,根据旋转坐标变换由转台倾斜角度计算出转台倾斜支腿的高度,分别根据转台中心点不动和最高点不动的调节策略升降转台支腿,调平转台。仿真计算结果表明,最高点不动的调节方案具有较好的调节效果,采用最高点不动的调节方案,在支腿之间距离为350 mm,丝杆最小调节距离为2μm时,转台X轴和Y轴方向的调节精度分别为2.0"、1.7",满足捷联寻北系统的调平精度要求。该自动调平方法操作简单,调节精度高,可应用于光电经纬仪等带有铅垂轴系转台的高精度光电设备自动调平中。 展开更多

关键词 捷联寻北系统 差分测量 转台自动调平 双轴倾角仪 调节策略

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全断面掘进机光纤陀螺捷联寻北系统 被引量：2

6

作者 朱文博 刘宇 陈根林 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1-5,共5页

提出一种采用光纤陀螺捷联寻北系统来获得全断面掘进机机头方位角的方法,有效避免激光导向系统因机内不通视和粉尘烟雾等因素影响测量精度的问题。获取陀螺仪输出的地球自转角速度水平分量以及机载倾角仪输出的俯仰角与滚动角,通过坐标... 提出一种采用光纤陀螺捷联寻北系统来获得全断面掘进机机头方位角的方法,有效避免激光导向系统因机内不通视和粉尘烟雾等因素影响测量精度的问题。获取陀螺仪输出的地球自转角速度水平分量以及机载倾角仪输出的俯仰角与滚动角,通过坐标旋转变换进行陀螺敏感轴倾斜误差补偿,并利用地球自转角速度在载体坐标系各轴的分量构造公式消除纬度值,采用四位置寻北法计算出掘进机机头方位角。将系统安装于全断面掘进机中进行实验,得到寻北精度为0.07?,满足隧道施工要求。 展开更多

关键词 导航设备 全断面掘进机 光纤陀螺 捷联寻北系统 四位置算法

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基于光纤陀螺的二位置快速寻北系统设计 被引量：2

7

作者 贾明 杨功流 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第3期133-135,139,共4页

基于光纤陀螺的二位置寻北系统采用捷联式方法寻北,具有寻北快速和结构紧凑等特点。选择标度因数接近的2只光纤陀螺,敏感轴垂直布置于转位机构上,在步进电机的驱动下,实现二位置变换。步进电机经减速后的驱动轴与惯性测量单元支架的旋... 基于光纤陀螺的二位置寻北系统采用捷联式方法寻北,具有寻北快速和结构紧凑等特点。选择标度因数接近的2只光纤陀螺,敏感轴垂直布置于转位机构上,在步进电机的驱动下,实现二位置变换。步进电机经减速后的驱动轴与惯性测量单元支架的旋转轴组成内外嵌套的共轴传动系统,可使结构紧凑、刚度较大,有利于保证转位机构的精密快速旋转。硬件电路采用DSP为核心处理器,负责光纤陀螺和加速度计数据采集与寻北解算等。构建样机进行转位、单位置重复性与圆周精度测试,测试结果表明:转位精度为30″,单位置重复性与圆周精度小于0.1°,转动过程加数据采集过程的整个寻北时间小于3 min,满足预期的设计指标。 展开更多

关键词 光纤 光纤陀螺 寻北系统 二位置

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寻北系统陀螺仪与g有关项漂移的场地标定

8

作者 王东升 段纪军 +2 位作者 张宝玉 张玉龙 赵小明 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2005年第4期22-24,共3页

根据寻北系统的工作原理,提出了一种与g有关的陀螺仪漂移误差的场地快速标定方法。通过该方法可以在外场地简便、有效地对寻北陀螺的与g有关的漂移项进行准确测量。通过误差补偿可以保证寻北系统长时期的工作精度。

关键词 陀螺仪 漂移 标定 寻北系统

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基于ARM7的光纤陀螺经纬仪寻北系统设计与实现

9

作者 孙华 张文乾 张庆 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2010年第2期237-239,242,共4页

针对机械式陀螺经纬仪系统工艺要求高、结构复杂、精度受多方制约的特点,设计了一个陀螺经纬仪寻北系统,采用四位置寻北方案,选用光纤陀螺为测量元件,用高速32位ARM7微控制器作为主控芯片,寻北过程操作完全通过红外控制实现。实验数据表... 针对机械式陀螺经纬仪系统工艺要求高、结构复杂、精度受多方制约的特点,设计了一个陀螺经纬仪寻北系统,采用四位置寻北方案,选用光纤陀螺为测量元件,用高速32位ARM7微控制器作为主控芯片,寻北过程操作完全通过红外控制实现。实验数据表明,系统能很好的实现寻北功能,稳定性好,精度能够达到要求,同时系统结构简单、易于实现,接口灵活、扩展性好。 展开更多

关键词 ARM7微控制器 光纤陀螺 经纬仪 寻北系统

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煤矿井下开孔定向仪寻北系统误差分析及补偿 被引量：2

10

作者 燕斌 程建远 +2 位作者 蔡远利 李萍 冯宏 《工矿自动化》 北大核心 2019年第8期92-96,共5页

针对现有钻机开孔定位装备在测量精度、成本及操作性上不能满足实际需求的问题,设计了一种将基于单轴光纤陀螺的寻北系统与基于微惯性测量单元的跟踪系统相结合的新型钻孔开孔定向仪。以四位置寻北方法为例,介绍了寻北系统的基本原理,... 针对现有钻机开孔定位装备在测量精度、成本及操作性上不能满足实际需求的问题,设计了一种将基于单轴光纤陀螺的寻北系统与基于微惯性测量单元的跟踪系统相结合的新型钻孔开孔定向仪。以四位置寻北方法为例,介绍了寻北系统的基本原理,并从光纤陀螺的输出误差、安装误差、倾斜角误差、转位误差、地球物理量误差等方面介绍了寻北系统的各种误差及来源。针对安装误差和倾斜角误差,建立了非线性加速度误差补偿模型;针对光纤陀螺的随机漂移误差,采用卡尔曼滤波方法进行修正。实验结果表明,减小倾斜角、光纤陀螺随机漂移误差、转动机构转位误差、安装误差均可有效提高开孔定向仪寻北精度,满足煤矿井下钻探需求。 展开更多

关键词 井下钻探 钻机开孔定向仪 寻北系统 单轴光纤陀螺 四位置寻北 误差补偿

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一种基于相对方位约束的旋转调制寻北算法

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作者 张鹭 卢梦 +2 位作者 周继航 王雷钢 马向东 《压电与声光》 北大核心 2025年第3期436-443,共8页

针对单轴正反连续旋转调制寻北系统,提出了一种基于相对方位约束的同步寻北算法。在以速度为观测量的基础上,将寻北过程中的相对方位误差作为观测量,提高方位误差角的收敛速度。首先,分析单轴正反连续旋转时,陀螺零偏误差、陀螺标度因... 针对单轴正反连续旋转调制寻北系统,提出了一种基于相对方位约束的同步寻北算法。在以速度为观测量的基础上,将寻北过程中的相对方位误差作为观测量,提高方位误差角的收敛速度。首先,分析单轴正反连续旋转时,陀螺零偏误差、陀螺标度因数误差、测角机构测角误差对寻北精度的影响并提出补偿方案,而后将正转和反转作为两个寻北状态构建静基座条件下的系统误差模型,并基于速度、相对方位误差建立量测方程。最后通过实验数据验证算法有效性。结果表明,该算法能有效提高方位精度和缩短对准时间,5 min寻北精度优于10″(1σ),具有较大的工程应用价值。 展开更多

关键词 旋转调制 相对方位约束 寻北系统

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光纤陀螺寻北仪控制系统的设计和实现 被引量：8

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作者 周国良 梁庆仟 +2 位作者 黄晓峰 张建峰 扈宇姝 《应用光学》 CAS CSCD 2006年第2期144-146,共3页

陀螺寻北系统在军事和民用领域具有极广阔的应用。该文介绍了一种使用光纤陀螺实现自寻北系统的实现方法。系统采用DSP和计算机相结合的方法，其中用DSP进行数据采集及系统控制，DSP和计算机以RS232串口方式进行通信，用计算机实现数字... 陀螺寻北系统在军事和民用领域具有极广阔的应用。该文介绍了一种使用光纤陀螺实现自寻北系统的实现方法。系统采用DSP和计算机相结合的方法，其中用DSP进行数据采集及系统控制，DSP和计算机以RS232串口方式进行通信，用计算机实现数字滤波、数据解算和实时状态显示，完成寻北。寻北结束给出初始方位角，并用激光光斑指示北向。已完成的系统根据采用陀螺精度不同，达到3～10mrad寻北精度，可以满足相应寻北精度要求的军事和民用目的。 展开更多

关键词 光纤陀螺 寻北系统 控制和解算

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基于DSP的动调陀螺寻北导航系统的设计及实现 被引量：4

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作者 郑文成 颜俐 +2 位作者 任勤勇 汪辉 周学文 《中国舰船研究》 2010年第1期76-80,共5页

研究的寻北导航系统主要以动力调谐陀螺为敏感设备,创新地采用TMS320VC5402芯片作为主处理器构建寻北仪的计算机系统,取代通常构建系统时所用的PC机或单片机,并以CPLD为主要控制辅助组件设计并调试数据的采集、处理、输出、信息通信等... 研究的寻北导航系统主要以动力调谐陀螺为敏感设备,创新地采用TMS320VC5402芯片作为主处理器构建寻北仪的计算机系统,取代通常构建系统时所用的PC机或单片机,并以CPLD为主要控制辅助组件设计并调试数据的采集、处理、输出、信息通信等硬件电路和相关软件,充分利用DSP快速运算、信息存储、逻辑判断和数据处理等能力完成多种控制任务,在实现寻北功能的同时又使系统的精度、控制和解算能力得到提升。 展开更多

关键词 寻北导航系统 硬件 设计

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自寻北／稳瞄惯性平台组合研究 被引量：2

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作者 纪明 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 1995年第1期56-60,共5页

提出一种用于坦克等陆用战车的自寻北／稳瞄组合平台新方案，该方案采用双位置寻北计算及锁定方位测漂新方法，提高了寻北精度，使一个平台同时兼有寻北、稳瞄及姿态参考功能。

关键词 惯性平台 瞄准线稳定系统 自寻北系统 战车

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面向蜂巢式微机电陀螺模态交换工作模式的卡尔曼滤波

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作者 陈亮潜 苗桐侨 +5 位作者 李青松 王鹏 李军建 吴学忠 席翔 肖定邦 《压电与声光》 CAS 北大核心 2023年第4期512-516,521,共6页

该文对模态交换工作模式下的蜂巢式微机电陀螺进行了噪声成分分析,并建立了噪声模型。提出采用卡尔曼滤波降低陀螺输出白噪声的方法,从而提升陀螺的静态性能,该方法可用于惯性寻北。实验结果表明,经滤波后陀螺输出在采样时间1 s下与未... 该文对模态交换工作模式下的蜂巢式微机电陀螺进行了噪声成分分析,并建立了噪声模型。提出采用卡尔曼滤波降低陀螺输出白噪声的方法,从而提升陀螺的静态性能,该方法可用于惯性寻北。实验结果表明,经滤波后陀螺输出在采样时间1 s下与未滤波前的平滑时间100 s下的陀螺输出噪声水平相当。陀螺输出白噪声幅值降低,从而缩短寻北时间。实际应用中,最短寻北时间可由卡尔曼滤波初值收敛后的时间进行标定。 展开更多

关键词 微机电系统(MEMS)陀螺仪 卡尔曼滤波 惯性寻北系统 模态交换 噪声

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