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机械抖动偏频激光陀螺静态测角方法 被引量:1
1
作者 谢元平 于旭东 +4 位作者 魏国 龙兴武 罗晖 黄云 万志毅 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期135-140,共6页
阐述采用机械抖动偏频激光陀螺进行静态角度测量的原理,分析测角随机误差与激光陀螺角随机游走系数、测量时间的关系,通过转台分度误差实验验证了测角随机误差公式。采用排列互比法对测角系统误差和转台分度误差进行分离。实验与理论分... 阐述采用机械抖动偏频激光陀螺进行静态角度测量的原理,分析测角随机误差与激光陀螺角随机游走系数、测量时间的关系,通过转台分度误差实验验证了测角随机误差公式。采用排列互比法对测角系统误差和转台分度误差进行分离。实验与理论分析表明,静态测角方法具有良好的环境适应性和稳定性,测角随机误差优于0.26″,系统误差优于1″。最后分析了进一步减小测角随机误差和系统误差的措施。 展开更多
关键词 角度测量 机械抖动偏频激光陀螺 随机误差 系统误差 排列互比法 分度误差
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激光陀螺抖动偏频优化研究 被引量:7
2
作者 陈林峰 严吉中 +4 位作者 韩宗虎 陈勇 吉翠萍 雷建军 赵小宁 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1387-1390,共4页
基于频率调制理论,分析、仿真计算了正弦抖动偏频和优化后的正弦抖动偏频条件下,激光陀螺输入-输出曲线的特点.结果表明:正弦抖动偏频时激光陀螺的输入-输出曲线在抖动频率的倍频点处存在着动态锁区,其宽度与激光陀螺静态锁区、抖动角... 基于频率调制理论,分析、仿真计算了正弦抖动偏频和优化后的正弦抖动偏频条件下,激光陀螺输入-输出曲线的特点.结果表明:正弦抖动偏频时激光陀螺的输入-输出曲线在抖动频率的倍频点处存在着动态锁区,其宽度与激光陀螺静态锁区、抖动角振幅有关.采用优化后的正弦抖动偏频可以很好地克服动态锁区,大大提高激光陀螺输入-输出曲线的线性度.试验对比了正弦抖动偏频和优化后的正弦抖动偏频条件下激光陀螺的输出性能.试验结果表明:采用优化后的正弦抖动偏频显著提高了陀螺准确度. 展开更多
关键词 激光陀螺 抖动优化 率调制 锁区
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抖动偏频激光陀螺整周期采样对捷联惯导姿态解算的影响 被引量:6
3
作者 严恭敏 严卫生 +2 位作者 徐德民 罗毅松 马建伟 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第10期2268-2271,共4页
抖动偏频激光捷联惯导系统中,三个激光陀螺之间机械抖动频率一般互不相同.当陀螺输出采用整周期锁存方式时,导航计算机定时采样系统采集到的三个陀螺信号,隐含着陀螺输出的不同步,在捷联惯导解算中将产生姿态解算的不可交换误差,在圆锥... 抖动偏频激光捷联惯导系统中,三个激光陀螺之间机械抖动频率一般互不相同.当陀螺输出采用整周期锁存方式时,导航计算机定时采样系统采集到的三个陀螺信号,隐含着陀螺输出的不同步,在捷联惯导解算中将产生姿态解算的不可交换误差,在圆锥运动环境下误差更加严重.介绍了整周期采样时陀螺输出的不同步现象,在圆锥运动条件下对不同步问题进行仿真,仿真结果表明不同步是引起姿态解算误差的主要因素,不同步误差远远超过同步采样条件下的姿态解算误差,因此在捷联惯导系统角运动剧烈时应当予以重视. 展开更多
关键词 抖动激光陀螺 整周期采样 圆锥运动 姿态解算
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激光陀螺抖动偏频研究 被引量:3
4
作者 张惟叙 邓兆炯 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第3期15-20,共6页
激光陀螺抖动偏频技术是克服闭锁的一个重要措施,它对激光陀螺的精度影响极大。本文对抖动编频技术中的主要问题进行了研究。对谐振频率的确定、如何获得大的抖动振幅、振幅稳定与测量等问题进行了大量的实验研究,取得有重要使用价值的... 激光陀螺抖动偏频技术是克服闭锁的一个重要措施,它对激光陀螺的精度影响极大。本文对抖动编频技术中的主要问题进行了研究。对谐振频率的确定、如何获得大的抖动振幅、振幅稳定与测量等问题进行了大量的实验研究,取得有重要使用价值的结果。 展开更多
关键词 激光陀螺 抖动 闭锁
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激光陀螺抖动偏频解调与微小角速度检测 被引量:1
5
作者 吴文启 长沙国防科技大学三系 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1996年第3期35-43,共9页
—本文讨论了激光陀螺抖动偏频解调与微小角速度检测的主要技术难点。针对难点,在整周期采样解调基础上提出了脉冲边沿触发鉴相解调方案,同时对该方案的合理性进行了详细分析和理论证明。文章最后指出,该方案对大角速度的高精度检测... —本文讨论了激光陀螺抖动偏频解调与微小角速度检测的主要技术难点。针对难点,在整周期采样解调基础上提出了脉冲边沿触发鉴相解调方案,同时对该方案的合理性进行了详细分析和理论证明。文章最后指出,该方案对大角速度的高精度检测同样适用。 展开更多
关键词 抖动激光陀螺 信号解调 微小角速度检测
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基于优化抖动偏频的激光陀螺仿真研究
6
作者 张永涛 贾延明 《激光杂志》 北大核心 2015年第10期99-101,共3页
为了克服激光陀螺的闭锁效应,分析了闭锁效应产生的机理,提出了优化的抖动偏频,设计了激光陀螺抖动系统。然后利用MATLAB软件对优化抖动偏频条件下的激光陀螺开展仿真研究。结果表明:抖动偏频激光陀螺存在着动态锁区,采用优化后的抖动... 为了克服激光陀螺的闭锁效应,分析了闭锁效应产生的机理,提出了优化的抖动偏频,设计了激光陀螺抖动系统。然后利用MATLAB软件对优化抖动偏频条件下的激光陀螺开展仿真研究。结果表明:抖动偏频激光陀螺存在着动态锁区,采用优化后的抖动偏频可以很好地克服动态锁区,提高了激光陀螺输入-输出曲线的线性度和陀螺准确度。 展开更多
关键词 虚拟仪器 激光陀螺 闭锁效应 抖动
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抖动偏频激光陀螺速率阈值特性研究
7
作者 姚合宝 韩宗虎 +1 位作者 陈林峰 郭昕 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第9期1085-1087,共3页
本文从理论上分析了正弦抖动偏频激光陀螺速率阈值特性,提出了一种用于测试抖动偏频激光陀螺速率阈值的试验方案。结果表明激光陀螺在零速率处存在与理论相符合的小死区,动态锁区值与陀螺速率阈值具有确定的对应关系.
关键词 抖动 速率阈值 动态锁区 激光陀螺 试验研究 闭锁效应
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机械抖动对机抖激光陀螺稳频装置的影响 被引量:5
8
作者 万顺平 李峰 +1 位作者 王小飞 朱强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期728-731,共4页
分析了机抖激光陀螺中偏频系统通过机械抖动对稳频装置施加作用力的影响。此力主要通过沿抖动切线方向调制卡盘组件,并改变环形腔腔长,引起激光频率相对变化达10-7量级。实验表明,激光功率调制量随着卡盘组件质量增大和偏频量增加而增加... 分析了机抖激光陀螺中偏频系统通过机械抖动对稳频装置施加作用力的影响。此力主要通过沿抖动切线方向调制卡盘组件,并改变环形腔腔长,引起激光频率相对变化达10-7量级。实验表明,激光功率调制量随着卡盘组件质量增大和偏频量增加而增加,从而影响零偏稳定性。提高卡盘在抖动切线方向的刚度,减少其质量或采用丝杆与槽片点接触等技术措施,能减少机械抖动对稳频装置的影响,另外,对机抖陀螺应选择合适的偏频量。 展开更多
关键词 抖动 环形激光陀螺
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椭圆锥动效应对机械抖动激光陀螺振动特性的影响 被引量:12
9
作者 赵小宁 韩宗虎 +3 位作者 郭昕 陈林峰 邢利平 王继良 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期258-261,共4页
对机械抖动激光陀螺的振动特性进行了理论分析,得到了水平振动下陀螺测量敏感轴存在椭圆锥动效应,并得出了该锥动效应引起的陀螺输入角速度表达式。利用有限元分析软件ANSYS,对机械抖动激光陀螺进行了随机振动分析,仿真证实了锥动效应... 对机械抖动激光陀螺的振动特性进行了理论分析,得到了水平振动下陀螺测量敏感轴存在椭圆锥动效应,并得出了该锥动效应引起的陀螺输入角速度表达式。利用有限元分析软件ANSYS,对机械抖动激光陀螺进行了随机振动分析,仿真证实了锥动效应的存在,并采用物理方法试验验证了椭圆圆锥运动的存在及其锥动幅角的大小。通过数值仿真与分析,指出了减小锥动效应,提高陀螺振动性能的有效措施是增大抖动偏频机构的横向抗弯刚度。改进设计的试验结果表明,采用大横向抗弯刚度的新型抖动偏频机构使陀螺的抗振性能提高了4倍多。 展开更多
关键词 激光陀螺 椭圆锥动效应 随机振动 抖动机构 横向抗弯刚度
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速率偏频激光陀螺过锁区误差特性分析 被引量:8
10
作者 战德军 秦石乔 +2 位作者 张宝东 魏文俭 黄宗升 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2007年第6期730-733,共4页
分析了速率偏频激光陀螺过锁区的误差特性。根据激光陀螺的闭锁方程,分别从数值模拟和理论分析两种途径对速率偏频激光陀螺过锁区误差特性进行了研究。结果一致表明:速率偏频激光陀螺过锁区的误差与锁区大小成正比,与过锁区的加速度的... 分析了速率偏频激光陀螺过锁区的误差特性。根据激光陀螺的闭锁方程,分别从数值模拟和理论分析两种途径对速率偏频激光陀螺过锁区误差特性进行了研究。结果一致表明:速率偏频激光陀螺过锁区的误差与锁区大小成正比,与过锁区的加速度的平方根成反比,与刻度因子的平方根成反比。文中具体给出了速率偏频激光陀螺过锁区的误差方程。过锁区误差为速率偏频激光陀螺的主要误差源。 展开更多
关键词 激光陀螺 速率 仿真 锁区 误差
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提高机械抖动激光陀螺抗振性能 被引量:5
11
作者 赵小宁 韩宗虎 +4 位作者 李县洛 陈林峰 郭昕 叶萍 雷建军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期299-303,共5页
通过提升谐振腔抗光路变形能力,可以有效提高机械抖动激光陀螺的抗振动性能。对机械抖动激光陀螺振动中光路扭偏的产生机理进行了理论计算与仿真分析,分析结果表明,抖动切向惯性力和振动冲击惯性力是引起振动中光路扭偏的主要原因。通... 通过提升谐振腔抗光路变形能力,可以有效提高机械抖动激光陀螺的抗振动性能。对机械抖动激光陀螺振动中光路扭偏的产生机理进行了理论计算与仿真分析,分析结果表明,抖动切向惯性力和振动冲击惯性力是引起振动中光路扭偏的主要原因。通过振动中光路扭偏对振动性能影响的理论分析指出,减小振动附加上去的朗缪尔零偏,提高陀螺抗振性能的两大有效措施是减小工作电流和提高光路抗失谐能力。通过物理试验验证了振动中光路扭偏机理仿真分析的正确性。不同工作电流的振动对比试验表明,降低工作电流可显著提高陀螺的振动性能,这对于机抖激光陀螺振动特性的提升具有重要指导意义和工程实用价值。 展开更多
关键词 机械抖动激光陀螺 光路扭 朗缪尔零
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四频差动激光陀螺模式损耗导致的零偏 被引量:6
12
作者 汪之国 龙兴武 +1 位作者 王飞 黄云 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期315-321,共7页
为了进一步提高四频差动激光陀螺(DILAG)的精度,对其模式损耗导致的零偏进行了理论和实验研究。考虑气体增益介质的色散效应对环形空腔频率的修正,推导了DILAG零偏与磁场强度、氖双同位素配比、模式损耗、腔长等参量在不同工作方式下的... 为了进一步提高四频差动激光陀螺(DILAG)的精度,对其模式损耗导致的零偏进行了理论和实验研究。考虑气体增益介质的色散效应对环形空腔频率的修正,推导了DILAG零偏与磁场强度、氖双同位素配比、模式损耗、腔长等参量在不同工作方式下的关系式。采用腔长调谐、施加磁场、改变工作方式等方法进行了实验研究。研究结果给出了DILAG模式损耗导致的零偏的特性:通过在增益介质上施加合适的磁场可以使零偏对平均损耗和偏振差分损耗变化不敏感,但无法通过外部电子装置消除零偏对方向差损和磁圆二向色性差损的敏感性,因而只能尽量减小这两种差损的变化以减小零漂。该研究为进一步提高DILAG精度提供了参考。 展开更多
关键词 差动激光陀螺 损耗
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恒速偏频激光陀螺系统静基座初始对准中等效东向陀螺漂移估计 被引量:4
13
作者 于化鹏 吴文启 +2 位作者 周成 孔祥龙 曹聚亮 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期262-265,272,共5页
以单轴恒速偏频激光陀螺系统为研究对象,在分析IMU传感器误差的基础上,建立了合理有效的静基座初始对准滤波器模型。针对系统连续旋转运行的特性,提出了简洁适用的滤波器估计误差检验方法,利用自主设计的原理样机验证了恒速偏频技术的... 以单轴恒速偏频激光陀螺系统为研究对象,在分析IMU传感器误差的基础上,建立了合理有效的静基座初始对准滤波器模型。针对系统连续旋转运行的特性,提出了简洁适用的滤波器估计误差检验方法,利用自主设计的原理样机验证了恒速偏频技术的实际可行性,对滤波算法进行了实验测试。实验结果表明,初始对准滤波算法能够稳定有效地估计IMU传感器误差,且等效东陀螺漂移估计精度优于0.0004(°)/h,该系统具有很高的工程应用潜力。 展开更多
关键词 恒速技术 激光陀螺 静基座 初始对准 等效陀螺漂移
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机械抖动激光陀螺抖动机构的设计 被引量:13
14
作者 汤建勋 龙兴武 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期64-65,共2页
抖动机构设计是机械抖动激光陀螺研制的关键技术之一。本文对抖动机构的设计方法进行了研究 ,并设计了一种实用的抖动机构。实验表明 :该机构的体积 ,刚性 ,谐振频率 ,灵敏度 ,热膨胀 ,偏频量及偏频稳定性等方面都符合抖动偏频的要求。
关键词 激光陀螺 抖动机构 机械抖动 设计
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激光陀螺锁区及速率偏频控制系统 被引量:8
15
作者 徐亚军 刘长华 徐智勇 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期37-39,58,共4页
应用模糊PID 控制技术设计并实现了激光陀螺速率偏频控制系统。对模糊PID控制规律中 参数的选择进行了分析,并对控制结果进行了讨论。结果表明:偏频台速率平稳性优于3.12×10-4,角速率正反向换向速度快,在±63°s-1之间的... 应用模糊PID 控制技术设计并实现了激光陀螺速率偏频控制系统。对模糊PID控制规律中 参数的选择进行了分析,并对控制结果进行了讨论。结果表明:偏频台速率平稳性优于3.12×10-4,角速率正反向换向速度快,在±63°s-1之间的转换时间约为14ms, 且换向过程超调很小。 展开更多
关键词 速率控制系统 激光陀螺 模糊控制 自适应控制
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激光陀螺速率偏频系统初始对准方法研究 被引量:7
16
作者 张钧 赵忠 高茂林 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2006年第1期12-16,共5页
针对速率偏频激光陀螺转动的工作特性,建立了新的系统误差方程,并在静基座条件下,采用卡尔曼滤波方法实现了系统的初始对准。仿真结果表明,这种初始对准方法对准速度较快,水平对准精度比抖动偏频系统提高了一个数量级,方位对准精度也有... 针对速率偏频激光陀螺转动的工作特性,建立了新的系统误差方程,并在静基座条件下,采用卡尔曼滤波方法实现了系统的初始对准。仿真结果表明,这种初始对准方法对准速度较快,水平对准精度比抖动偏频系统提高了一个数量级,方位对准精度也有较大提高,并且对两个水平加速度计随机常值偏置有很好的估计效果。 展开更多
关键词 捷联惯导系统 初始对准 卡尔曼滤波 速率 激光陀螺
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二频机抖激光陀螺抖动频率与温度关系的研究 被引量:6
17
作者 张鹏飞 龙兴武 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期523-525,共3页
针对激光陀螺的零偏受温度影响较大,为提高陀螺精度,研究了二频机抖激光陀螺抖动频率与温度之间的关系。通过大量的重复性高低温实验,证明了抖动频率与温度的线性关系,并得到了拟合直线表达式。结果表明,抖动频率与温度具有较好的线性关... 针对激光陀螺的零偏受温度影响较大,为提高陀螺精度,研究了二频机抖激光陀螺抖动频率与温度之间的关系。通过大量的重复性高低温实验,证明了抖动频率与温度的线性关系,并得到了拟合直线表达式。结果表明,抖动频率与温度具有较好的线性关系,抖动频率可作为温度测量的计量,而且具有较好的重复性。由于测量抖动频率的精度较高,故由抖动频率测量温度具有很高的分辨率。同时用抖动频率对陀螺的零偏进行补偿,提高了陀螺的精度。 展开更多
关键词 激光光学 机抖激光陀螺 抖动 温度补偿
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棱镜式激光陀螺双纵模自偏频现象研究 被引量:3
18
作者 刘健宁 焦明星 +2 位作者 马家君 连天虹 任莉娜 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1113-1119,共7页
棱镜式激光陀螺处在特殊的双纵模四频振荡状态下,陀螺可以无偏频地检测出地球自转角速度的天向分量,此时闭锁消失,陀螺处于自偏频状态。设计了基于气体密度和折射率控制的棱镜式环形谐振腔模态控制系统,在此基础上搭建自偏频实验平台。... 棱镜式激光陀螺处在特殊的双纵模四频振荡状态下,陀螺可以无偏频地检测出地球自转角速度的天向分量,此时闭锁消失,陀螺处于自偏频状态。设计了基于气体密度和折射率控制的棱镜式环形谐振腔模态控制系统,在此基础上搭建自偏频实验平台。实验得出陀螺在自偏频状态下,两纵模的振荡频率位置处在增益曲线两侧,强、弱模式振荡强度之比约为1.4∶1.0等特点。根据激光半经典兰姆理论,建立了激光陀螺双纵模自偏频物理模型,进而推导得出弱模的频率推斥效应是产生自偏频效应的主要因素。此研究成果将为研制新体制自偏频激光陀螺提供参考。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 激光陀螺 环形谐振腔 双纵模振荡
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速率偏频技术提高激光陀螺精度的理论研究 被引量:11
19
作者 韩宗虎 冯培德 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2001年第2期41-46,59,共7页
以分析激光陀螺主要误差源出发点 ,从理论上研究了速率偏频技术的作用 ,指出它可有效地降低激光陀螺锁区引入的随机游走误差 ,部分地补偿激光陀螺谐振腔中的光束位移引起的不可控激光陀螺的零偏误差 ,并可解决抖动激光陀螺在系统使用中... 以分析激光陀螺主要误差源出发点 ,从理论上研究了速率偏频技术的作用 ,指出它可有效地降低激光陀螺锁区引入的随机游走误差 ,部分地补偿激光陀螺谐振腔中的光束位移引起的不可控激光陀螺的零偏误差 ,并可解决抖动激光陀螺在系统使用中的锥形误差 (ConingError)和划桨误差 (Sculling Error)。利用激光陀螺的拍频方程和拌动偏频激光陀螺的拍频近似解 ,得出了速率偏频激光陀螺随机游走误差与速率偏频系统参数的表达式 ,并指出了速率偏频技术的特点及速率偏频技术要解决的主要技术问题。 展开更多
关键词 速率 随机游走误差 锥形误差 划桨误差 激光陀螺 精度 航空
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单轴恒速偏频激光陀螺航姿系统晃动基座快速对准自适应滤波方法 被引量:3
20
作者 于化鹏 吴文启 +2 位作者 曹聚亮 周成 盛庆轩 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期169-173,共5页
以自主设计的单轴恒速偏频激光陀螺航姿系统为研究对象,在分析车载晃动基座上初始对准时残差序列特性的基础上,通过加窗估计测量噪声方差,并对测量信息进行去相关处理,进而提出了测量去相关改进的基于残差的测量噪声自适应滤波算法。实... 以自主设计的单轴恒速偏频激光陀螺航姿系统为研究对象,在分析车载晃动基座上初始对准时残差序列特性的基础上,通过加窗估计测量噪声方差,并对测量信息进行去相关处理,进而提出了测量去相关改进的基于残差的测量噪声自适应滤波算法。实验室内静基座和车载晃动基座实验测试结果表明,所设计的自适应滤波算法与标准卡尔曼滤波算法相比,不需要预先精确得到测量噪声统计特性,并且车载晃动基座初始对准在200 s时间内方位角误差小于40〞。 展开更多
关键词 恒速 激光陀螺 初始对准 自适应滤波 去相关
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