IFOG中相位调制器的残余强度调制及其测量 被引量：5

1

作者 王冬云 盛芳 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期26-29,共4页

利用开环正弦波调制解调方法,推导了铌酸锂相位调制器的残余强度调制(简称RIM)对干涉型光纤陀螺(简称IFOG)信号的影响,指出在调制频率漂移或光纤环渡越时间变化时RIM可导致陀螺的零偏和噪声增大。对典型条件的计算表明,0.01°/h的I... 利用开环正弦波调制解调方法,推导了铌酸锂相位调制器的残余强度调制(简称RIM)对干涉型光纤陀螺(简称IFOG)信号的影响,指出在调制频率漂移或光纤环渡越时间变化时RIM可导致陀螺的零偏和噪声增大。对典型条件的计算表明,0.01°/h的IFOG容许的最大RIM为13ppm,0.1°/h的中低精度IFOG则为81ppm。提出利用锁相放大器精确测量相位调制器RIM的方法,并对国产器件进行测量,结果表明,器件RIM指标可在中低精度IFOG中应用。 展开更多

关键词 光纤陀螺 相位调制器 残余强度调制 零偏 零漂

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用光电综合负反馈补偿IFOG的零漂

2

作者 朱永 秦秉坤 陈淑芬 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期42-45,共4页

提出一种新的零漂补偿方法──光电综合负反馈法。该法利用一种特殊结构，将IFOG系统的零漂准实时测出，并通过光电综合负反馈抑制零漂。计算机仿真和实验结果证明了该方法是有效的。

关键词 陀螺 光纤陀螺 干涉型 ifog

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小型内窥镜干涉型光纤陀螺仪装配质量控制系统（英文） 被引量：2

3

作者 刘皓挺 马玉洲 +3 位作者 王巍 闫贝贝 单联洁 于文鹏 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期51-56,共6页

提出一种用于干涉型光纤陀螺仪(IFOG)装配质量控制的内窥镜系统设计及相关图像分析方法。同时采用1.0mm与2.4mm工业内窥镜系统采集IFOG内部图像与视频数据;并利用多自由度运动控制平台调节内窥镜工作姿态以保证图像的顺利采集。在此基础... 提出一种用于干涉型光纤陀螺仪(IFOG)装配质量控制的内窥镜系统设计及相关图像分析方法。同时采用1.0mm与2.4mm工业内窥镜系统采集IFOG内部图像与视频数据;并利用多自由度运动控制平台调节内窥镜工作姿态以保证图像的顺利采集。在此基础上,设计了基于db4小波基的图像增强方法,基于灰度共生矩阵的图像纹理特征估计方法以及图像几何形状特征的计算方法等,用以进行内窥镜图像的分析。通过上述系统与方法的应用,能够有效检测出IFOG产品在装配过程中出现的多余物颗粒、光纤断纤或异常胶粘等质量问题,有效提高了IFOG产品的装配质量。 展开更多

关键词 ifog 内窥镜系统 装配质量控制 图像增强 多图像特征

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角加速度对闭环光纤陀螺输出的影响 被引量：3

4

作者 张延顺 孙枫 +1 位作者 孙尧 袁瑞铭 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2001年第4期18-20,共3页

通过对闭环干涉式光纤陀螺 ( IFOG)原理的分析 ,修正了以往闭环 IFOG输入、输出的表达式。指出在角加速度存在的情况下 ,光功率的波动产生 IFOG输出误差 ,通过仿真验证了所提出的观点。最后得出结论 ,研制高精度并能适用于剧烈运动状态... 通过对闭环干涉式光纤陀螺 ( IFOG)原理的分析 ,修正了以往闭环 IFOG输入、输出的表达式。指出在角加速度存在的情况下 ,光功率的波动产生 IFOG输出误差 ,通过仿真验证了所提出的观点。最后得出结论 ,研制高精度并能适用于剧烈运动状态的 IFOG时 ,必须考虑到角加速度这个因素 。 展开更多

关键词 闭环ifog 角加速度 标度系数 光纤陀螺 输出误差 漂移

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F-PID复合控制器在闭环光纤陀螺仪中的应用 被引量：1

5

作者 孙亮 余震虹 +1 位作者 陈浩 谢枫锋 《现代电子技术》 2013年第13期160-163,共4页

陀螺仪是惯性系统的核心部件,目前数字干涉式光纤陀螺(IFOG)以其宽带宽,响应速度快的优点成为首选。IFOG可以看作一个数字控制系统,因此,其动态性能受控制系统设计的影响。现根据此类陀螺的工作原理,推导出系统离散传递函数。将模糊控... 陀螺仪是惯性系统的核心部件,目前数字干涉式光纤陀螺(IFOG)以其宽带宽,响应速度快的优点成为首选。IFOG可以看作一个数字控制系统,因此,其动态性能受控制系统设计的影响。现根据此类陀螺的工作原理,推导出系统离散传递函数。将模糊控制器与PID控制器相结合,设计一种新型的F-PID复合控制器取代传统的PID控制器。仿真结果显示,采用F-PID控制器的光纤陀螺系统可以有效地缩短调节时间,减小超调量,并且具有强的抗干扰能力。 展开更多

关键词 ifog 数学模型 F-PID 抗干扰

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马尔可夫链在冗余系统可靠度求解中的应用 被引量：11

6

作者 马静 张波 辛波 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2007年第2期248-251,共4页

求解了单支光纤陀螺失效率取不同值时系统可靠度随时间的变化曲线,并分析了冗余系统可靠度曲线的意义,为光纤陀螺惯性测量冗余系统的可靠性研究提供了重要的信息,并为冗余系统的费效比计算提供了可信的依据。对组成系统的器件进行冗余... 求解了单支光纤陀螺失效率取不同值时系统可靠度随时间的变化曲线,并分析了冗余系统可靠度曲线的意义,为光纤陀螺惯性测量冗余系统的可靠性研究提供了重要的信息,并为冗余系统的费效比计算提供了可信的依据。对组成系统的器件进行冗余是提高系统可靠性的一种常用方法,定量研究复杂冗余系统的冗余关系和求解系统的可靠度是极其困难的,马尔可夫模型是一种有效的方法。分析和确定了一个复杂的光纤陀螺惯性测量冗余系统的冗余关系,介绍了马尔可夫模型的基本原理,讨论了冗余系统应用马尔可夫模型的条件,应用马尔可夫模型建立了冗余系统的状态转移图和状态转移矩阵,最后给出了冗余系统可靠度的解析表达式,定量求解了冗余系统的可靠度。 展开更多

关键词 光纤陀螺 冗余系统 可靠性 马尔可夫链

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空间应用光纤陀螺随机游走误差在线监测方法(英文) 被引量：5

7

作者 李敏 张春熹 +2 位作者 宋凝芳 金靖 林松 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期383-387,共5页

随机游走误差是光纤陀螺空间应用中最受影响的误差之一。在分析陀螺器件在辐照环境下的失效模式以及陀螺模型的基础上,得到了前向通道增益是随机游走误差性能劣化的特征量的结论。依据相关辨识理论,提出了前向通道增益的在线监测方法,并... 随机游走误差是光纤陀螺空间应用中最受影响的误差之一。在分析陀螺器件在辐照环境下的失效模式以及陀螺模型的基础上,得到了前向通道增益是随机游走误差性能劣化的特征量的结论。依据相关辨识理论,提出了前向通道增益的在线监测方法,并在FPGA中得到了实现。通过将伪随机二进制码叠加在阶梯波中,并与方波调制伪随机二进制码解调得到前向通道增益;计算伪随机辨识信号与方波信号的相关性,该方法不会影响陀螺的正常工作。通过光纤陀螺辐照模拟实验验证了该方法的有效性,结果表明辐照过程中辨识得到的前向通道增益能够反映出随机游走误差75%的劣化。 展开更多

关键词 光纤陀螺 随机游走误差 前向通道增益 互相关

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变温环境下SLD恒流源的驱动稳定性研究 被引量：7

8

作者 杨明伟 汪磊 +1 位作者 杨远洪 吴长莘 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期3024-3028,共5页

超辐射发光二极管（SLD）光源在变温（-45~70℃）环境下的工作稳定性直接影响光纤陀螺的性能，因此，变温（-45~70℃）情况下其恒流源的驱动稳定性就成为系统设计与优化的关键问题之一。根据恒流模式工作原理，建立了等效电路模型，并... 超辐射发光二极管（SLD）光源在变温（-45~70℃）环境下的工作稳定性直接影响光纤陀螺的性能，因此，变温（-45~70℃）情况下其恒流源的驱动稳定性就成为系统设计与优化的关键问题之一。根据恒流模式工作原理，建立了等效电路模型，并得到了表征变温环境恒流源稳定性的数学解析式，根据该式给出了变温环境恒流模式设计的设计依据；利用该解析式还对几种不同情况下恒流源的变温稳定性进行了理论分析与计算；最后给出了验证实验，实验结果与理论计算结果相一致。因此，利用该式可以实现对SLD恒流源性能的有效评估，这对于变温环境下SLD光源驱动设计具有重要指导意义。 展开更多

关键词 恒流源 SLD 光纤陀螺

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干涉型光纤陀螺随机噪声的分析研究 被引量：12

9

作者 周海波 刘建业 赖际舟 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2006年第11期73-76,共4页

系统地分析了光纤陀螺所包含随机噪声的种类及其来源和特性,介绍了分析光纤陀螺随机噪声的工具———A llan方差法和国军标模型拟合法。对某型干涉型光纤陀螺的静态实验数据,分别应用上述2种分析方法,计算分析了光纤陀螺信号中的噪声分... 系统地分析了光纤陀螺所包含随机噪声的种类及其来源和特性,介绍了分析光纤陀螺随机噪声的工具———A llan方差法和国军标模型拟合法。对某型干涉型光纤陀螺的静态实验数据,分别应用上述2种分析方法,计算分析了光纤陀螺信号中的噪声分量。计算结果表明:试验所用的光纤陀螺输出的静态信号中含有量化噪声、角随机游走噪声、角速率随机游走噪声、零偏不稳定性和速率斜坡噪声,其中,角速率随机游走噪声、零偏不稳定性和速率斜坡噪声含量较大。该分析研究对光纤陀螺的研究有很好的应用价值。 展开更多

关键词 干涉型光纤陀螺 随机噪声 Allan方差法 模型拟合法

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干涉型光纤陀螺的性能评价 被引量：8

10

作者 赖际舟 刘建业 +1 位作者 林雪原 熊智 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2004年第9期31-34,共4页

为了减少干涉型光纤陀螺(IFOG)的误差并提高其精度,需要首先对陀螺仪进行性能评估,了解内部影响其性能的各种误差源。Allan方差分析是一种评估IFOG性能的有效方法,能对陀螺的各种误差源进行辨识。分析了目前国内常用的光纤陀螺性能评价... 为了减少干涉型光纤陀螺(IFOG)的误差并提高其精度,需要首先对陀螺仪进行性能评估,了解内部影响其性能的各种误差源。Allan方差分析是一种评估IFOG性能的有效方法,能对陀螺的各种误差源进行辨识。分析了目前国内常用的光纤陀螺性能评价方法,对Allan方差法在光纤陀螺的性能分析中的原理与作用进行了深入研究,并且提出了基于Allan方差法的FCST(fastclustersamplingtechnique)快速算法。最后,通过对实际干涉型光纤陀螺的采样数据进行了不同分析方法的性能评价,得出了令人满意的结论。 展开更多

关键词 干涉型光纤陀螺 性能评价 Allan方差法

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改善闭环光纤陀螺标度因数线性度的方法(英文) 被引量：5

11

作者 于海成 王巍 黄磊 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2007年第4期449-451,共3页

当光纤陀螺的输入角速率较小时,其测量误差比较大,很难满足卫星等对测量精度要求较高的应用领域要求。文中主要从闭环反馈主回路探测器误差分析开始,分别从电子串扰、Y波导的非线性及D/A转换器的非线性等几方面,论述了在小角速率输入的... 当光纤陀螺的输入角速率较小时,其测量误差比较大,很难满足卫星等对测量精度要求较高的应用领域要求。文中主要从闭环反馈主回路探测器误差分析开始,分别从电子串扰、Y波导的非线性及D/A转换器的非线性等几方面,论述了在小角速率输入的情况下,分别对光纤陀螺标度因数非线性的影响,并且给出了改善的方法。试验结果显示,采取相应措施后,光纤陀螺的标度因数线性度有明显的提高。 展开更多

关键词 光纤陀螺 电子串扰 标度因数非线性 数模转换

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自适应横向滤波器在干涉式光纤陀螺中的应用 被引量：3

12

作者 张延顺 孙枫 +1 位作者 张家海 李绪友 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2001年第1期57-61,71,共6页

干涉式光纤陀螺 (IFOG)的信号检测属于微弱信号检测 ,信噪比较低 ,而且在变化。基于这个特点 ,为了得到更好的检测精度 ,本文提出了自适应滤波方案。应用此方案可改善信噪比 ,提高信号检测精度。在分析光纤陀螺信号特点的基础之上 ,设... 干涉式光纤陀螺 (IFOG)的信号检测属于微弱信号检测 ,信噪比较低 ,而且在变化。基于这个特点 ,为了得到更好的检测精度 ,本文提出了自适应滤波方案。应用此方案可改善信噪比 ,提高信号检测精度。在分析光纤陀螺信号特点的基础之上 ,设计了基于最小均方算法 (LMS)的自适应横向滤波器。经仿真研究证明应用此滤波器能获得较好的效果。 展开更多

关键词 自适应滤波 仿真 干涉式光纤陀螺 最小均方算法 信噪比

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干涉式光纤陀螺仪温漂误差补偿系统的设计 被引量：7

13

作者 程建华 齐兵 赵琳 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1383-1389,共7页

针对干涉式光纤陀螺仪温漂误差补偿准确性不高的问题,设计了基于RBF神经网络的改进型温漂误差补偿系统。根据对热致非互易相位延迟的深入分析,对不同条件下的热致非互异性相位延迟进行了定性的分析和定量的仿真;建立了基于温度、温度变... 针对干涉式光纤陀螺仪温漂误差补偿准确性不高的问题,设计了基于RBF神经网络的改进型温漂误差补偿系统。根据对热致非互易相位延迟的深入分析,对不同条件下的热致非互异性相位延迟进行了定性的分析和定量的仿真;建立了基于温度、温度变化量和温度相乘量的温漂误差模型;设计了基于升降温实验的温漂误差补偿模型辨识方法,并采用RBF神经网络精确辨识该温漂误差模型参数;基于TMS320F28335、高精度温度测量单元、解编码电路和辅助电路设计,完成了温漂误差补偿系统设计;提出了用于评估温漂误差补偿系统的均方差评估公式。论文给出了温漂误差补偿系统的设计方法和实现步骤。温补实验对比结果表明,该温漂误差补偿系统的补偿精度高、可靠性好,能够将光纤陀螺仪输出精度提高一个数量级,可广泛用于干涉式光纤陀螺仪的温漂误差补偿。 展开更多

关键词 干涉式光纤陀螺仪 温漂误差 RBF神经网络 温度乘积量 均方差评估

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光纤陀螺温度漂移多变量模型研究 被引量：2

14

作者 卫炎 陆恺 +2 位作者 张炎华 吴润缘 汪绳武 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 1995年第2期30-33,共4页

—温度漂移大是光纤陀螺进入工程应用所面临的最大难题之一。本文采用软件手段，通过对光纤陀螺温度漂移测试数据的分析，建立了光纤陀螺温度漂移的多变量自回归数学模型。此数学模型于实际情况具有很好的吻合性，不仅具有理论意义且具... —温度漂移大是光纤陀螺进入工程应用所面临的最大难题之一。本文采用软件手段，通过对光纤陀螺温度漂移测试数据的分析，建立了光纤陀螺温度漂移的多变量自回归数学模型。此数学模型于实际情况具有很好的吻合性，不仅具有理论意义且具有实用价值，为解决光纤陀螺的温度漂移奠定了基础。 展开更多

关键词 光纤陀螺 漂移 模型

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光纤陀螺启动漂移补偿技术研究 被引量：1

15

作者 赵长山 秦永元 +1 位作者 周琪 郭林峰 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期358-363,共6页

干涉型闭环光纤陀螺从加电开始至达到标称精度所需的时间称为启动时间。在此期间内陀螺输出存在较大的漂移,即启动漂移。为减小陀螺启动漂移、缩短陀螺启动时间,文章对陀螺启动漂移进行了理论分析和试验数据分析。指出陀螺启动漂移补偿... 干涉型闭环光纤陀螺从加电开始至达到标称精度所需的时间称为启动时间。在此期间内陀螺输出存在较大的漂移,即启动漂移。为减小陀螺启动漂移、缩短陀螺启动时间,文章对陀螺启动漂移进行了理论分析和试验数据分析。指出陀螺启动漂移补偿模型中除考虑温度变化率的线性项外还应考虑温度变化率高次项的影响和温度影响。通过试验为某干涉型闭环光纤陀螺建立了启动温度漂移补偿模型。在室温下对该陀螺启动漂移的补偿结果表明该方法能有效减小陀螺的启动漂移,缩短陀螺的启动时间。 展开更多

关键词 启动漂移 干涉型闭环光纤陀螺 漂移补偿 启动时间

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对光纤陀螺寻北仪二位置寻北方案的改进 被引量：3

16

作者 朱立峰 吴易明 +2 位作者 陈良益 郭亮 吴文明 《科学技术与工程》 2007年第12期2908-2910,共3页

在传统二位置寻北方案基础上,针对光纤陀螺寻北仪提出了一种新方案。它将传统的水平面内旋转寻北改为竖直面内翻转寻北,所以不再需要像以往寻北仪那样在寻北时间和寻北精度之间进行折衷处理,可以在减少寻北时间的同时,提高寻北精度,并... 在传统二位置寻北方案基础上,针对光纤陀螺寻北仪提出了一种新方案。它将传统的水平面内旋转寻北改为竖直面内翻转寻北,所以不再需要像以往寻北仪那样在寻北时间和寻北精度之间进行折衷处理,可以在减少寻北时间的同时,提高寻北精度,并使寻北仪对光纤陀螺仪(FOG)和转台性能的依赖程度大幅降低。 展开更多

关键词 寻北仪 二位置寻北方案 干涉式光纤陀螺

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基于LabVIEW的光纤陀螺仪标度因数非线性测试及补偿 被引量：3

17

作者 孙海峰 《兵工自动化》 2009年第6期79-81,共3页

在大角速度应用时,标度因数非线性误差成为IFOG的主要误差源,对IFOG的标度因数非线性进行补偿可明显降低IFOG的误差。通过多项式拟合建立IFOG的输入输出模型,利用LabVIEW的串口通信和数据处理功能实现干涉型开环光纤陀螺仪标度因数的非... 在大角速度应用时,标度因数非线性误差成为IFOG的主要误差源,对IFOG的标度因数非线性进行补偿可明显降低IFOG的误差。通过多项式拟合建立IFOG的输入输出模型,利用LabVIEW的串口通信和数据处理功能实现干涉型开环光纤陀螺仪标度因数的非线性测试与补偿。结果表明,经过补偿后的IFOG标度因数非线性度可提高3个数量级。 展开更多

关键词 干涉型开环光纤陀螺仪(ifog) LABVIEW 非线性补偿 标度因数 回归分析

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复用双轴光纤陀螺仪

18

作者 张超 王磊 +1 位作者 陈杏藩 赵辛 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2184-2187,2259,共5页

为了降低光纤陀螺的成本,提出一种采用时分复用方法的干涉型双轴光纤陀螺仪方案.通过在单轴光纤陀螺结构中增加2个耦合器和1个光纤环,得到复用双轴光纤陀螺的结构.由于不同长度光纤环的渡越时间不同,在合理设计2个光纤环长度比的条件下... 为了降低光纤陀螺的成本,提出一种采用时分复用方法的干涉型双轴光纤陀螺仪方案.通过在单轴光纤陀螺结构中增加2个耦合器和1个光纤环,得到复用双轴光纤陀螺的结构.由于不同长度光纤环的渡越时间不同,在合理设计2个光纤环长度比的条件下可应用时延差分调制方法,可以从调制周期中不同阶段的干涉强度信号中分别得到2个轴的角速率信息.基于上述方案制作了实验样机,对系统的功能和静态性能进行验证测试,结果表明:该方案样机角度随机游走优于0.05°/h1/2,零偏稳定性优于0.85°/h.此双轴系统将每轴角速率的成本约降低了原来的50%. 展开更多

关键词 双轴光纤陀螺 时分复用 时延差分调制

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干涉型光纤陀螺的信号处理稳定性

19

作者 王立辉 孙枫 +1 位作者 郝燕玲 季强 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期357-360,共4页

信号处理在数字闭环光纤陀螺(IFOG)中的主要作用是产生偏置相位及用于补偿外部Sagnac相移的阶梯相位,并输出载体的转速,数字闭环IFOG信号处理的稳定性直接影响IFOG的整体性能。在信号处理系统中,论述数字闭环2次反馈技术,对四状态调制... 信号处理在数字闭环光纤陀螺(IFOG)中的主要作用是产生偏置相位及用于补偿外部Sagnac相移的阶梯相位,并输出载体的转速,数字闭环IFOG信号处理的稳定性直接影响IFOG的整体性能。在信号处理系统中,论述数字闭环2次反馈技术,对四状态调制波进行分析和设计,并对时钟、电源、电磁兼容(EMC)等电气结构进行优化。测试结果表明,IFOG的信号处理过程稳定可靠。采用Allan方差法对IFOG静态测试数据中的各项噪声误差进行定量分析。结果表明,IFOG的零偏稳定性优于0.03(°)/h;IFOG动态测试数据表明IFOG的标度因数稳定性优于20×10-6。 展开更多

关键词 光纤陀螺 稳定性 数字闭环信号处理 反馈

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闭环光纤陀螺零偏与标度因数的综合补偿 被引量：3

20

作者 孙亮 余震虹 +1 位作者 陈浩 谢枫锋 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第6期1-3,6,共4页

温度特性和非线性是影响光纤陀螺精度的重要因素,为研究闭环光纤陀螺的复合模型及补偿方法,在组建的测试系统下,在全温范围内各速率点处分别测试闭环光纤陀螺仪的标度因数和零偏。根据所测结果,分别建立与温度、速率相关的零偏和标度因... 温度特性和非线性是影响光纤陀螺精度的重要因素,为研究闭环光纤陀螺的复合模型及补偿方法,在组建的测试系统下,在全温范围内各速率点处分别测试闭环光纤陀螺仪的标度因数和零偏。根据所测结果,分别建立与温度、速率相关的零偏和标度因数非线性模型,采用多项式回归分析的方法确定模型的参数。通过实测验证:建立的模型能够较好地反应光纤陀螺的温度与标度因数非线性特性,采用该模型对IFOG进行综合补偿后,其精度有了较大的提高。相比于传统方法,该方法简单,可靠,经济且易于实现。 展开更多

关键词 闭环光纤陀螺仪 标度因数 零偏 模型 补偿

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