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小波变换与卡尔曼滤波结合的RLG降噪方法 被引量:9
1
作者 高玉凯 邓正隆 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期31-34,共4页
针对激光陀螺随机游走噪声其非平稳和非正态分布的特性,提出了基于小波变换的卡尔曼滤波的RLG降噪方法,该方法既具有小波变换对自相似过程的去相关作用和多分辨分析的功能,同时又保持了卡尔曼滤波器对未知信号的线性无偏最小方差估计的... 针对激光陀螺随机游走噪声其非平稳和非正态分布的特性,提出了基于小波变换的卡尔曼滤波的RLG降噪方法,该方法既具有小波变换对自相似过程的去相关作用和多分辨分析的功能,同时又保持了卡尔曼滤波器对未知信号的线性无偏最小方差估计的特点,实现了激光陀螺随机游走噪声的实时多尺度分解和最优估计。实测激光陀螺零偏信号去噪的结果表明,基于小波变换的卡尔曼滤波器使随机游走噪声的标准差降低了10.3%,降噪效果优于传统的卡尔曼滤波器。 展开更多
关键词 激光陀螺 卡尔曼滤波 小波变换 信噪比
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一种角速率激光陀螺惯导系统高精度姿态算法 被引量:12
2
作者 曾庆化 刘建业 +1 位作者 熊智 赵伟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2159-2163,共5页
在分析圆锥误差补偿通式的基础上,提出了利用角速率求取角增量的拟合算法,并给出了该算法的数学证明.详细推导了基于纯角速率输入的圆锥误差补偿算法的补偿系数和误差主项通式,并从理论上对精度进行了分析.结合激光陀螺频谱特性的仿真... 在分析圆锥误差补偿通式的基础上,提出了利用角速率求取角增量的拟合算法,并给出了该算法的数学证明.详细推导了基于纯角速率输入的圆锥误差补偿算法的补偿系数和误差主项通式,并从理论上对精度进行了分析.结合激光陀螺频谱特性的仿真对比结果表明,纯角速率输入圆锥误差补偿算法优于常规的四阶龙格库塔算法,能够提高纯角速率输出的捷联惯性导航系统的姿态精度. 展开更多
关键词 航姿算法 旋转矢量 激光陀螺 误差分析
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环形激光陀螺频率稳定性的研究 被引量:7
3
作者 杨恒 蒋东方 +2 位作者 范东远 陈楸 陈明 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期414-418,共5页
对直腔式和环形谐振腔的稳频原理进行了理论上的探讨,并给出了环形激光陀螺的稳频精度分析。根据环形激光器研制过程中的需要,提出了一种基于单片机系统的实用稳频方案,并对该系统的电路时序工作过程进行了分析,作者还将该方案与 H... 对直腔式和环形谐振腔的稳频原理进行了理论上的探讨,并给出了环形激光陀螺的稳频精度分析。根据环形激光器研制过程中的需要,提出了一种基于单片机系统的实用稳频方案,并对该系统的电路时序工作过程进行了分析,作者还将该方案与 H. J. Murphy 提出的数字式稳频系统在性能上进行了比较。 展开更多
关键词 环形激光器 稳频系统 精度 环形激光陀螺
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激光陀螺数字抖动控制方法与特性 被引量:9
4
作者 潘献飞 江明明 +1 位作者 李长虹 胡小平 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期99-103,共5页
针对传统的模拟抖动控制系统体积大、灵活性差的缺点,设计了一种基于单片机的新的激光陀螺数字抖动控制方法,建立了陀螺抖动的数学模型,比较研究了传统的模拟正弦波驱动和新的数字方波驱动的抖动特性,指出了后者不同于前者的抖幅变化律... 针对传统的模拟抖动控制系统体积大、灵活性差的缺点,设计了一种基于单片机的新的激光陀螺数字抖动控制方法,建立了陀螺抖动的数学模型,比较研究了传统的模拟正弦波驱动和新的数字方波驱动的抖动特性,指出了后者不同于前者的抖幅变化律及非线性的随机噪声注入方式。仿真和实验证明,该方法能很好满足激光陀螺抖动控制要求,保证陀螺性能。 展开更多
关键词 激光陀螺 抖动偏频 方波驱动 随机噪声
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激光陀螺角随机游走分析方法 被引量:8
5
作者 黄国荣 张宗麟 韩宗虎 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2000年第1期30-35,共6页
本文简要介绍了国外用于评价激光陀螺角随机游走特性的三种方法 ,并通过实验具体研究三种方法的实用性 ,分析其物理含义 ,比较用它们估算激光陀螺角随机走系数 ( RWC)的实际效果 ,指出了每种方法的不足和适用范围。
关键词 激光陀螺 随机游走系数
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机械抖动激光陀螺抖动机构的设计 被引量:13
6
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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激光陀螺漂移的研究方法(二) 被引量:8
7
作者 张梅 张文 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期350-355,共6页
在研究环形激光陀螺的漂移时,通常文献的分析方法存在诸多矛盾。针对这种研究方法的不合理性,提出用阻尼振荡的方法来研究陀螺的漂移,属原创性革新。用阻尼振荡的频域表达式,加上采样量化噪声的频域表达式,作为噪声的功率谱密度,计算得... 在研究环形激光陀螺的漂移时,通常文献的分析方法存在诸多矛盾。针对这种研究方法的不合理性,提出用阻尼振荡的方法来研究陀螺的漂移,属原创性革新。用阻尼振荡的频域表达式,加上采样量化噪声的频域表达式,作为噪声的功率谱密度,计算得到噪声的经典方差和Allan方差。此方差包含了所有可能的阻尼振荡效应的方差,用严格的公式计算是复杂的,实际计算时可根据具体情形作可行的近似,从而得到简单可用的激光陀螺的噪声的时域表达式。假设激光陀螺中存在的噪声由各种阻尼振荡组成,符合自然界的普遍规律,更主要的是,该假设得到了实验的验证,逻辑自洽,彻底地解决了通常文献的分析方法存在的矛盾。因此,用阻尼振荡的方法来研究激光陀螺漂移是合理的。 展开更多
关键词 激光陀螺 漂移 经典方差 ALLAN方差 阻尼振荡
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机械抖动激光陀螺小时延信号处理方法的研究 被引量:3
8
作者 张庆华 胡绍民 龙兴武 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期163-166,共4页
去除抖动信号是机械抖动激光陀螺信号处理电路的重要工作,针对目前现有的机械抖动激光陀螺解调方法存在的缺陷,本文提出了抖动剥除和FIR滤波器相结合的一种解调方法,以满足机抖激光陀螺在快速跟踪中的应用要求。实验结果表明,抖动剥除后... 去除抖动信号是机械抖动激光陀螺信号处理电路的重要工作,针对目前现有的机械抖动激光陀螺解调方法存在的缺陷,本文提出了抖动剥除和FIR滤波器相结合的一种解调方法,以满足机抖激光陀螺在快速跟踪中的应用要求。实验结果表明,抖动剥除后,陀螺计数脉冲中的抖动信号衰减了近75dB,可以直接用于精度要求不高实时输出角速率的场合。抖动剥除后用低阶的FIR低通滤波器滤除剩余的抖动偏频量和高频噪声,在保证小时延的基础上提高了精度。 展开更多
关键词 激光陀螺 快速跟踪 抖动剥除 FIR滤波器
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速率偏频激光陀螺标定方法讨论 被引量:2
9
作者 陈璞 冯培德 王锦瑜 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2001年第3期44-47,共4页
三轴整体式速率偏频激光陀螺由于总是绕其对称轴做等角速率的正负旋转运动 ,通过传统的位置法和旋转法无法对用其构成的捷联式惯导系统进行标定。文中讨论了速率偏频激光陀螺在系统中的精确标定方法 ,指出该方法需要特殊的转台设备 ,目... 三轴整体式速率偏频激光陀螺由于总是绕其对称轴做等角速率的正负旋转运动 ,通过传统的位置法和旋转法无法对用其构成的捷联式惯导系统进行标定。文中讨论了速率偏频激光陀螺在系统中的精确标定方法 ,指出该方法需要特殊的转台设备 ,目前尚无法满足 ,因此提出了一种结合光学方法测量陀螺安装误差角。这种方法利用速率偏频转台自身的旋转角速率对陀螺刻度系数和常值漂移进行简易标定的方法 ,实验表明该方法可满足系统导航要求。 展开更多
关键词 激光陀螺 速率偏频 捷联惯导系统 标定 三轴整体式 正负旋转运动 位置法 转台 误差角 旋转角速率 常值漂移
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激光陀螺单轴旋转惯性导航系统 被引量:49
10
作者 龙兴武 于旭东 +2 位作者 张鹏飞 王宇 汤建勋 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期149-153,共5页
高精度的惯性导航系统是提高舰船综合作战性能的基础。为了提高惯性导航系统的精度,采用单轴旋转惯性测量组件的方法,研制了激光陀螺单轴旋转惯性导航系统。介绍了系统的硬件组成,主要包括系统基本结构,惯性器件的主要技术参数和导航计... 高精度的惯性导航系统是提高舰船综合作战性能的基础。为了提高惯性导航系统的精度,采用单轴旋转惯性测量组件的方法,研制了激光陀螺单轴旋转惯性导航系统。介绍了系统的硬件组成,主要包括系统基本结构,惯性器件的主要技术参数和导航计算机的组成。描述了系统的多位置初始对准方式和温度补偿方案。对该系统进行了长时间静态导航实验和跑车实验,实验结果表明:四次长时间静态导航实验峰值定位误差5d优于1nm,10d优于2nm;两次跑车实验峰值定位误差77h优于1.4nm、15d优于2.5nm。 展开更多
关键词 惯导系统 单轴旋转 激光陀螺 初始对准 温度补偿
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车载激光陀螺SINS/DR组合导航系统研究 被引量:12
11
作者 严恭敏 秦永元 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第4期20-23,共4页
推导了捷联惯导系统(S IN S)误差方程和航位推算(DR)误差方程。建立了S IN S/DR组合导航离散卡尔曼滤波(KF)状态方程和量测方程。最后对S IN S/DR组合导航算法进行了仿真,仿真结果表明:组合系统中部分误差源能够被估计出来并且得到补偿... 推导了捷联惯导系统(S IN S)误差方程和航位推算(DR)误差方程。建立了S IN S/DR组合导航离散卡尔曼滤波(KF)状态方程和量测方程。最后对S IN S/DR组合导航算法进行了仿真,仿真结果表明:组合系统中部分误差源能够被估计出来并且得到补偿,因而组合导航效果优于单独的S IN S或DR导航效果。 展开更多
关键词 激光陀螺 捷联惯导系统 航位推算 SINS/DR组合导航 卡尔曼滤波
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激光陀螺全数字抖动控制方法研究 被引量:4
12
作者 许开銮 张英敏 蒋军彪 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第5期54-56,60,共4页
针对传统机抖激光陀螺模拟偏频系统体积大、难于控制的缺点,设计了一种基于FPGA的全数字抖动控制方案,提出了数字抖动控制原理,分析了数字方波驱动信号的性能,实现了伪随机噪声的生成和注入。仿真和实际应用说明该方案满足激光陀螺对抖... 针对传统机抖激光陀螺模拟偏频系统体积大、难于控制的缺点,设计了一种基于FPGA的全数字抖动控制方案,提出了数字抖动控制原理,分析了数字方波驱动信号的性能,实现了伪随机噪声的生成和注入。仿真和实际应用说明该方案满足激光陀螺对抖动系统的要求。 展开更多
关键词 激光陀螺 抖动偏频 FPGA 方波驱动 伪随机噪声
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车载激光捷联惯导系统双位置对准研究 被引量:5
13
作者 严恭敏 秦永元 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第S8期478-480,494,共4页
提出了适用于车载激光陀螺捷联惯导系统的双位置对准方法,该方法选取水平陀螺中性能较好的一个陀螺用于初始对准,使得航向角对准精度不受性能差的陀螺影响.双位置对准方法能够实现加速度计常值偏置和陀螺常值漂移的补偿,为导航精度提高... 提出了适用于车载激光陀螺捷联惯导系统的双位置对准方法,该方法选取水平陀螺中性能较好的一个陀螺用于初始对准,使得航向角对准精度不受性能差的陀螺影响.双位置对准方法能够实现加速度计常值偏置和陀螺常值漂移的补偿,为导航精度提高创造有利条件.文中还对双位置对准方法的误差进行了分析。 展开更多
关键词 激光陀螺 捷联惯导 双位置对准
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基于姿态匹配的船体形变测量方法 被引量:23
14
作者 郑佳兴 秦石乔 +1 位作者 王省书 黄宗升 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期175-180,共6页
针对激光陀螺船体形变测量系统,提出了一种新的基于姿态匹配的形变测量解算方法。该方法不同于以角速度差作为观测量的惯性测量匹配法,而是基于两套激光陀螺系统的姿态信息。确立了新的形变测量滤波观测量,并建立线性量测方程。两套激... 针对激光陀螺船体形变测量系统,提出了一种新的基于姿态匹配的形变测量解算方法。该方法不同于以角速度差作为观测量的惯性测量匹配法,而是基于两套激光陀螺系统的姿态信息。确立了新的形变测量滤波观测量,并建立线性量测方程。两套激光陀螺系统直接利用激光陀螺输出的角增量数据相对于惯性空间进行姿态更新,惯性坐标系取为各自初始时刻的载体坐标系,完全回避了系统初始对准问题,且充分利用了激光陀螺角度测量精度高的特点。仿真结果表明,该方法能够有效实现船体形变的高频精确测量,仿真测量精度优于15″,为激光陀螺船体形变测量技术进入工程应用打下了基础。 展开更多
关键词 船体形变测量 激光陀螺 卡尔曼滤波 姿态匹配
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激光陀螺零偏温度补偿研究 被引量:33
15
作者 赵小宁 李县洛 雷宝权 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2004年第3期55-57,共3页
在对某型激光陀螺进行大量高低温环境试验的基础上,根据试验数据,建立了一种零偏温度补偿模型,并用该模型对新测的试验数据进行了预测补偿。补偿结果表明:激光陀螺经该模型补偿后基本上可以将零偏减小一个数量级,并进一步提高了零偏稳定... 在对某型激光陀螺进行大量高低温环境试验的基础上,根据试验数据,建立了一种零偏温度补偿模型,并用该模型对新测的试验数据进行了预测补偿。补偿结果表明:激光陀螺经该模型补偿后基本上可以将零偏减小一个数量级,并进一步提高了零偏稳定性,完全满足工程上的实时补偿要求。因此,该模型具有很强的工程实用价值。 展开更多
关键词 激光陀螺 零偏 温度补偿 导航设备
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几种光学陀螺的研究进展 被引量:7
16
作者 毛献辉 田芊 +1 位作者 滕云鹤 章燕申 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2003年第1期15-19,共5页
除了He-Ne气体激光陀螺外,国内外提出了研制新型光学陀螺的多种方案。该文介绍了其中干涉式光纤陀螺、循环再入式光纤陀螺、集成光学陀螺、半导体激光陀螺的研究现状,着重介绍了超短脉冲激光陀螺研究;同时指出了光学陀螺的发展趋势。
关键词 光学陀螺 干涉式光纤陀螺 循环再入式光纤陀螺 集成光学陀螺 半导体激光陀螺 超短脉冲激光陀螺
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激光陀螺惯性测量单元系统级标定方法 被引量:18
17
作者 吴赛成 秦石乔 +1 位作者 王省书 胡春生 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期185-189,共5页
传统的分立标定方法必须依靠高精度的转台提供姿态基准,不满足带减振器的惯性测量单元(IMU)和现场标定需求。首先建立了附加约束条件的陀螺和加速度计安装坐标系数学模型,根据陀螺和加速度计的输出误差方程,从惯性导航基本误差方程出发... 传统的分立标定方法必须依靠高精度的转台提供姿态基准,不满足带减振器的惯性测量单元(IMU)和现场标定需求。首先建立了附加约束条件的陀螺和加速度计安装坐标系数学模型,根据陀螺和加速度计的输出误差方程,从惯性导航基本误差方程出发推导了惯性测量单元的系统级误差参数标定Kalman滤波模型,该模型包含了陀螺和加速度计零偏、比例因子、安装误差在内共21维标定误差状态变量,且仅以速度解算误差为观测量。依据所建立的模型和设计的标定路径对此系统级标定方法进行了仿真,仿真结果表明,陀螺和加速度计零偏估计精度分别优于0.005o/h和0.005 mg,安装误差估计精度优于1′′,比例因子误差优于1ppm,满足高精度惯导系统的标定需求。 展开更多
关键词 激光陀螺 惯性测量单元 系统级标定 误差参数辨识 KALMAN滤波
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激光陀螺惯组系统级标定方法 被引量:12
18
作者 孙伟强 张礼伟 +2 位作者 熊崴 陈刚 曲宁 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期9-13,25,共6页
针对激光陀螺惯性测量组件在传统的分立式标定中受橡胶减震器影响的问题,从系统的角度对激光陀螺惯性测量组件的标度因数误差、安装误差传播规律进行分析。通过分别绕三只陀螺敏感轴转动激发激光陀螺的标度因数误差、安装误差,通过三只... 针对激光陀螺惯性测量组件在传统的分立式标定中受橡胶减震器影响的问题,从系统的角度对激光陀螺惯性测量组件的标度因数误差、安装误差传播规律进行分析。通过分别绕三只陀螺敏感轴转动激发激光陀螺的标度因数误差、安装误差,通过三只加速度计敏感轴分别指天激发加速度计的标度因数误差、安装误差和零位,从而完成激光陀螺惯性测量组件的系统级标定。在未进行温控及温补的情况下,陀螺仪标度因数误差重复性在3.5×10^(-6)以内,安装误差重复性在3″以内,加速度计标度因数误差和零位在其性能指标内,安装误差在4.5″以内。试验结果表明,该方法满足高精度、长期稳定性好的惯导系统工程应用要求。 展开更多
关键词 捷联惯性导航系统 机抖激光陀螺 惯性测量组件 系统级标定 卡尔曼滤波
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激光陀螺单轴旋转式惯导系统的转动方案分析(英文) 被引量:12
19
作者 袁保伦 韩松来 +1 位作者 杨建强 廖丹 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期145-151,共7页
目前国际上的激光陀螺单轴旋转式惯导系统中,普遍采用一种四位置转停的惯性测量组合转动方案。通过对这种四位置转停方案的误差分析,指出它并不能够完全抵消掉转轴垂直平面内的所有陀螺常值漂移误差,并且载体航向变化会降低误差抵消的... 目前国际上的激光陀螺单轴旋转式惯导系统中,普遍采用一种四位置转停的惯性测量组合转动方案。通过对这种四位置转停方案的误差分析,指出它并不能够完全抵消掉转轴垂直平面内的所有陀螺常值漂移误差,并且载体航向变化会降低误差抵消的程度。基于此,在这种四位置转停方案基础上,首先提出了一种改进的四位置转停方案,可以抵消掉转轴垂直平面内的所有陀螺常值漂移误差,然后进一步提出了一种动态调整停止时间的四位置转停方案,使转轴垂直平面内的常值漂移误差的抵消程度不受载体航向变化的影响。分析表明,文中提出的这些改进措施和方法能够提高系统精度,而不会降低系统的可靠性,并且使用简单易行,可以应用于实际的单轴旋转式惯导系统中。 展开更多
关键词 惯性导航系统 单轴旋转 转动方案 环形激光陀螺
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微机控制环形激光陀螺自动扫模的研究与实现 被引量:1
20
作者 杨恒 刘放 +2 位作者 严吉中 范正翥 陈明 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期203-207,共5页
在分析环形激光谐振腔各种稳频技术与最优工作模式搜索技术的基础上 ,介绍了作者自行研制的微机控制激光陀螺腔长自动调节系统 ,并介绍了 0~ 30 0 V电压连续可调压电晶体驱动电源的研制。实验获得的腔长连续调节曲线验证 ,微机控制的... 在分析环形激光谐振腔各种稳频技术与最优工作模式搜索技术的基础上 ,介绍了作者自行研制的微机控制激光陀螺腔长自动调节系统 ,并介绍了 0~ 30 0 V电压连续可调压电晶体驱动电源的研制。实验获得的腔长连续调节曲线验证 ,微机控制的激光陀螺腔长自动调节系统可以稳定地获得正确的环形激光陀螺腔长变化信息 ,为实现数字化稳频提供了可靠的依据。 展开更多
关键词 激光陀螺 激光谐振腔 微机自动腔长调节
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