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温度扰动对棱镜式激光陀螺特性的影响 被引量:6
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作者 任莉娜 刘健宁 焦明星 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期134-142,共9页
考虑温度扰动的情况下,对光在棱镜表面反射和折射的传输矩阵进行了修正.根据激光环形腔自洽理论,建立了温度扰动下的棱镜式激光陀螺腔内光束传输物理模型,分析了温度扰动对陀螺频率偏移、标度因数等参数的影响.理论分析表明,当温度在-40... 考虑温度扰动的情况下,对光在棱镜表面反射和折射的传输矩阵进行了修正.根据激光环形腔自洽理论,建立了温度扰动下的棱镜式激光陀螺腔内光束传输物理模型,分析了温度扰动对陀螺频率偏移、标度因数等参数的影响.理论分析表明,当温度在-40~70℃范围波动时,激光陀螺光学腔长变化量、频率偏移量和标度因数变化量依次为10.04μm、0.011 MHz和1.96×10^(-10).建立了棱镜式激光陀螺变温实验系统,实验结果与理论分析相吻合. 展开更多
关键词 棱镜式激光陀螺 温度扰动 传输矩阵 自洽理论 标度因数
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一种棱镜式激光陀螺跳模特性研究 被引量:5
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作者 陶渊博 李四海 鲁政 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期122-128,共7页
针对棱镜式激光陀螺跳模过程性能较差的现象,系统研究了棱镜式激光陀螺的跳模特性。建立了稳频执行机构的数学模型,理论分析了整个跳模过程,给出了跳模电压增量与温度及跳模起始电压的函数关系,消除了跳模过程脉冲数波动大的现象。进一... 针对棱镜式激光陀螺跳模过程性能较差的现象,系统研究了棱镜式激光陀螺的跳模特性。建立了稳频执行机构的数学模型,理论分析了整个跳模过程,给出了跳模电压增量与温度及跳模起始电压的函数关系,消除了跳模过程脉冲数波动大的现象。进一步研究了棱镜式激光陀螺的开闭环扫模特性,实验结果表明,合光限模较浅会引起双纵模竞争从而导致陀螺跳模跳数。在不改变谐振腔合光限模参数的前提下,调整光强参考电压或反馈回路前置放大增益的方法可以使开闭环扫模特性合适,避免陀螺跳模跳数。此分析结果可以改善陀螺精度,减少谐振腔返修率,提高陀螺生产效率。 展开更多
关键词 激光光学 棱镜式激光陀螺 跳模 扫模
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棱镜式激光陀螺稳频伺服系统优化分析 被引量:3
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作者 刘健宁 蒋军彪 +2 位作者 石顺祥 马家君 郭强 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期821-827,共7页
基于对某型棱镜式激光陀螺稳频伺服系统工作原理和该系统实际工作情况的分析,建立了该陀螺稳频过程的物理模型。采用有限元分析法模拟获得跳模控制过程中谐振腔温度梯度场分布随稳频控制时间的变化规律,进而推导出谐振腔纵模跳变次数与... 基于对某型棱镜式激光陀螺稳频伺服系统工作原理和该系统实际工作情况的分析,建立了该陀螺稳频过程的物理模型。采用有限元分析法模拟获得跳模控制过程中谐振腔温度梯度场分布随稳频控制时间的变化规律,进而推导出谐振腔纵模跳变次数与系统控制参数的关系,得到一组针对跳模控制的系统优化控制参数。通过衡量陀螺测角速度精度的方式,进行实验验证,实验结果与模拟结果一致性较好。该研究对保证这种激光陀螺稳频系统的稳定工作以及提高数字化稳频回路的控制精度有参考价值。 展开更多
关键词 兵器科学与技术 棱镜式激光陀螺 稳频系统 有限元分析
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棱镜式激光陀螺锁区特性分析及误差角补偿 被引量:3
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作者 陶渊博 李四海 沈彦超 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期504-510,共7页
针对棱镜式激光陀螺锁区误差不能完全消除的现象,首先,从理论上分析了棱镜式激光陀螺的锁区特性,通过实验测试及最小二乘拟合得到了闭锁阈值与温度的抛物线特性,进而利用二次函数描述激光陀螺零速率点输出相位的方法及菲涅尔积分公式,... 针对棱镜式激光陀螺锁区误差不能完全消除的现象,首先,从理论上分析了棱镜式激光陀螺的锁区特性,通过实验测试及最小二乘拟合得到了闭锁阈值与温度的抛物线特性,进而利用二次函数描述激光陀螺零速率点输出相位的方法及菲涅尔积分公式,详细推导出了锁区误差角与零速率点相位、零速率点相位加速度及闭锁阈值的函数关系,从而得到了锁区误差的补偿模型。仿真结果表明,机抖加噪和锁区误差补偿后误差角均在零附近波动,锁区误差补偿后误差角比机抖加噪后减小一个数量级。对某高精度棱镜式激光陀螺进行实验,结果表明,与机抖加噪相比较,锁区误差补偿后陀螺性能提高40%以上,体现了该模型的有效性。 展开更多
关键词 棱镜式激光陀螺 零速率点 锁区误差 补偿模型
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全反射棱镜式激光陀螺温度误差标定及参数辨识方法研究 被引量:3
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作者 王青青 牛振中 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第2期265-270,共6页
全反射棱镜式激光陀螺的光路与传统镀膜反射式激光陀螺的光路不同,有较长的光路在棱镜中通过,温度的变化是影响其输出精度的一个重要因素。研究了变化的物理场下,温度、温度变化率和温度梯度对激光陀螺的影响机理,推导了温度变化条件下... 全反射棱镜式激光陀螺的光路与传统镀膜反射式激光陀螺的光路不同,有较长的光路在棱镜中通过,温度的变化是影响其输出精度的一个重要因素。研究了变化的物理场下,温度、温度变化率和温度梯度对激光陀螺的影响机理,推导了温度变化条件下激光陀螺的零偏二阶模型,刻度系数的三阶模型,设计了激光陀螺的温度误差标定方案,并进行了试验。采用逐步回归分析法和BP神经网络两种方法对温度误差模型参数进行了辨识,通过温度误差补偿结果证明了两种方法的有效性。 展开更多
关键词 棱镜式激光陀螺 误差标定 参数辨识 逐步回归分析 BP神经网络
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激光陀螺引燃技术研究及应用
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作者 刘婉妮 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1709-1713,共5页
针对棱镜式激光陀螺引燃不可靠的现象,系统地研究了基于外置电极加载高频电场激励激光器件谐振腔的引燃方法,理论上分析了影响激光陀螺引燃电压的获取因素,在此基础上提出了两种增加谐振腔引燃可靠性的措施,通过缩短引燃阴极和引燃阳极... 针对棱镜式激光陀螺引燃不可靠的现象,系统地研究了基于外置电极加载高频电场激励激光器件谐振腔的引燃方法,理论上分析了影响激光陀螺引燃电压的获取因素,在此基础上提出了两种增加谐振腔引燃可靠性的措施,通过缩短引燃阴极和引燃阳极之间的距离,有效降低了谐振腔所需的引燃电压值,从而使工作气体局部更容易被激发,进而产生雪崩效应,使整个内部空间的工作气体被激发,实现激光器件谐振腔的正常持续工作。实验结果表明,优化后的激光陀螺谐振腔在高、低、常各温度段可实现大于99.9%的可靠引燃。 展开更多
关键词 棱镜式激光陀螺 引燃 谐振腔 电极
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