【摘 要】
:
相比于激光陀螺或传统机械陀螺,光纤陀螺的组成结构中完全没有运动器件,具有较长的寿命和较高的可靠性,同时又兼具灵敏度高、工艺复杂度低、成本可控等诸多优点,在导航和测量领域得到了广泛的应用。然而高精度光纤陀螺在实际工程化应用中仍有许多问题值得进行深入研究,其中光学效应、环境因素、调制过程等因素共同导致的非互易相移误差是限制高精度光纤陀螺工程化应用的主要原因。本文围绕光纤陀螺非互易相移误差的主要影响因素
论文部分内容阅读
相比于激光陀螺或传统机械陀螺,光纤陀螺的组成结构中完全没有运动器件,具有较长的寿命和较高的可靠性,同时又兼具灵敏度高、工艺复杂度低、成本可控等诸多优点,在导航和测量领域得到了广泛的应用。然而高精度光纤陀螺在实际工程化应用中仍有许多问题值得进行深入研究,其中光学效应、环境因素、调制过程等因素共同导致的非互易相移误差是限制高精度光纤陀螺工程化应用的主要原因。本文围绕光纤陀螺非互易相移误差的主要影响因素:温度、振动、调制解调过程,开展误差机理分析及抑制方法研究。论文的主要工作如下:概述了光纤陀螺的工作原理、组成结构和闭环调制解调方法。基于对光纤陀螺各组成部分和调制解调方法的数学抽象描述,建立了干涉式光纤陀螺闭环控制系统的数学模型。搭建了闭环控制系统Simulink平台下的仿真模型,根据光纤陀螺实际参数并合理选择控制系统的参数,对模型中的两个控制回路分别进行了典型信号输入下的响应分析,得到了控制系统的频率特性曲线。建立了一种补偿控制系统动态跟踪误差的方法,分析了补偿前后控制系统动态误差和频率特性曲线的变化,以及补偿参数不准确对控制系统的影响,提高了光纤陀螺动态条件下的输出精度。基于温度所致光纤陀螺非互易相移误差的机理分析和光纤环的热扩散模型,构建了基于尾纤不对称的光纤陀螺热漂移误差模型,指出工艺不完善所致尾纤不对称引起的热漂移误差与不对称长度成正比,并进行了仿真分析及实验验证。通过分析光纤环温度场均匀程度对光纤陀螺热漂移误差的影响,提出了一种基于外侧复绕层提高外径侧温度场均匀度的光纤环绕法,详细研究了不同复绕方法对热漂移误差的抑制作用,通过增加复绕层前后的比对实验,验证了所提方法对热漂移误差的显著抑制作用。通过对热扩散模型离散化的机理分析和简化,提出了一种热漂移误差补偿计算的简化方法。基于该方法,工程中可以根据应用情况和所用光纤陀螺精度,选择最合适的离散化参数,降低了热漂移误差补偿的计算复杂度。基于振动所致光纤陀螺非互易相移误差的机理分析,构建了包含弹光效应、弯曲损耗和信号串扰的光纤陀螺振动误差模型。在该模型基础上,建立了典型调制方式光强波动和信号串扰导致的光纤陀螺输出误差模型。通过搭建仿真平台,分析了调制方式、调制频率、偏置相位、串扰延迟等因素对光强波动误差和串扰误差的影响。提出了一种兼具抑制光强波动误差和串扰误差的十六状态调制解调方法,该方法使振动环境下光强或损耗波动导致的非互易相移误差显著降低,同时在特定偏置相位下具备抑制信号串扰的特性,通过理论推导、仿真计算和测试实验验证了所提方法的有效性,减小了振动引起的光纤陀螺非互易相移误差。针对光纤陀螺调制信号带宽有限和频率响应引起的调制相位漂移问题,建立了调制信号带宽有限引起光纤陀螺标度因数误差、阶梯波复位阶段解调误差的数学模型。基于所建立的误差模型,进一步建立了调制信号带宽变化导致的光纤陀螺标度因数误差模型,讨论了误差的影响因素和抑制方法。提出了一种基于双偏置相位的在线误差补偿方法,该方法实现了对调制信号带宽变化所致标度因数误差的实时检测和在线补偿,通过理论推导、仿真计算和测试实验验证了所提方法的有效性,使工程应用中受调制信号带宽变化导致的光纤陀螺标度因数误差得到有效抑制。
其他文献
杂种优势是生物界的普遍现象,是改良作物、大幅度提高产量的重要途径。番茄(Solanum lycopersicum)为自花型繁殖的植物,具有非常明显的杂种优势,其不仅具有增加产量的优势,而且具有生长势旺、适应性强、整齐度高和抗逆性强等优势。目前番茄雄性不育系在利用上尚存在一定困难,生产上大面积推广的杂交种,仍然以人工去雄为主,制种成本过高已成为番茄杂种优势利用的主要限制因素之一。在番茄中少数几个控制
药物不良事件作为医疗领域中尚未完全解决的重大问题,造成了高发病率、高死亡率以及巨额医疗费用,对公共健康构成严重威胁。在药物上市前,其所经历的传统毒性试验以及临床试验受样本规模及数据类型等问题的制约,药物上市后会持续进行风险管理。在信息技术的推动下,计算机运算与仿真等技术作为一种高效且低成本的研究方法,在药物不良事件预测以及监测研究中具有十分重要的作用。该类技术随着数据的不断更新,可以持续对信号进行
随着现代通信技术的不断发展与用户业务需求的提升,通信基础设施的建设日渐增多。高海拔地区一般具有自然环境险恶、地势崎岖险峻、人迹罕至、交通落后的特征,在通信基础设施的建设与维护等方面一直是工作的难点。超低损耗光纤(Ultra-Low Loss Fiber,ULL)具有传输损耗低、传输性能稳定、传输距离长的优点,近年来逐渐应用于高海拔地区及某些平原地区特殊场景的通信主干网络建设中。ULL光纤的应用虽然
第一部分、功能性纳米材料复合B-MBG支架对骨修复再生的作用研究目的:制备功能性纳米材料、复合B-MBG支架,探讨该复合材料在骨缺损修复再生过程中的作用及机制。材料和方法:制备金纳米笼(Au NC),载入消退素D1(Rv D1),外部包被RAW264.7细胞膜,即得到功能性纳米材料(M-Au NC)。透射电镜观察Au NC及M-Au NC的微形貌及结构,激光粒度仪测定粒径、电势,激光器及红外仪检测
虚无主义作为现代文明面临的最严厉指责之一,是现代人类精神生活困境的集中体现。现代性造成的虚无主义本质上是价值的虚无,它直接呈现为旧的价值体系崩塌而新的价值体系又未能建立的价值真空状态,并现实地表现为社会的道德危机,虚无主义往往也被认为是造成社会道德危机的重要根源。从深层上看,现代性造成的虚无主义不只是因为现代性导致了旧价值体系崩溃的危机,而是它消解了价值本身,是使价值“虚无”,这才是现代性造成的虚
铂族元素(PGE)主要存在地幔岩石和铬铁矿之中,可以示踪地幔岩和铬铁矿的形成与演化过程。铬铁矿中Os-Ir、Fe-Ti等金属矿物中分别发现了金刚石、玻安质尖晶石和呈斯石英假象的柯石英,表明这些PGM可以建立起铬铁矿与深部超高压极还原环境之间的联系。铂族矿物(PGM)矿物共生组合和原位显微结构能为我们理解和认识铬铁矿结晶时的物理化学条件提供重要的线索。因此,系统开展铬铁矿中原位PGM研究,有助于我们
在碳达峰、碳中和的目标背景下,为缓解对不可再生能源的需求和依赖,减少碳排放,寻找新的储能和换能材料是目前科学研究领域的重中之重。本文基于对能源材料开发的迫切需求,结合第一性原理计算和机器学习势函数等方法研究了几种具有代表性的能源材料并提供了其应用的理论支持。论文主要研究内容包括:(1)二维SiTe材料的热电性质研究。设计了四层结构的QL-SiTe、类黑磷烯结构的α-SiTe和类蓝磷烯结构的β-Si
目的:肺癌是世界上发病率和死亡率最高的恶性肿瘤。肺鳞癌占肺癌总数的40%左右,因此肺鳞癌的发病机制及治疗的研究,其重要性已经不言而喻。肿瘤的发生不仅与肿瘤细胞的生长失控导致增殖过度有关,也与肿瘤细胞的凋亡受到抑制,不能使机体内异常的细胞死亡从而清除不需要细胞有关。目前肿瘤的临床治疗,比如放疗、化疗等都是主要通过诱导肿瘤细胞的凋亡来发挥作用。因此研究细胞凋亡在肿瘤治疗中的重要性也越来越受重视。蛋白质
据统计,在药物研究过程中约有40%的药物分子为疏水性药物,因其在水中溶解度较小,药物难以被机体吸收,生物利用度低;同时,疏水性药物在溶液中易发生聚集、沉淀等现象,带来新的安全性问题,限制药物的应用,进一步降低了药物的治疗效果。因此,增加疏水性药物的溶解度、提高药物的治疗效果成为药物研究中亟待解决的问题。本论文主要围绕两种疏水性药物多西他赛和IR780,对其进行增溶和增效研究,主要研究内容如下:(1
传统村落作为我国传统文化的重要物质载体,反映了我国悠久的农耕历史以及璀璨地域文化,具有极高的历史文化价值、科学艺术价值和经济价值等。随着城镇化进程的快速推进,传统村落受到了严重的威胁,采取有效措施为传统村落的保护与发展提供保障刻不容缓。休闲农业作为第一、三产业融合发展的新型产业,在一定程度上迎合了现代人回归自然乡土、感知历史人文的精神需求,这与传统村落保护与发展的需求相契合。因此,休闲农业视域下的