【摘 要】
：
谐振式光纤陀螺仪(RFOG)是一种基于Sagnac效应的高精度惯性角速度传感器,具有灵敏度高,全固态结构,有利于小型化等各种优点.为有效抑制各种噪声以提高陀螺检测精度,同时进一步降低系统的复杂度以便于集成,提出了一种基于同频调制解调技术的谐振式光纤陀螺方案,从理论上指导了大幅度改善顺逆时针光路的互易性,有效抑制激光器频率噪声和相位调制器残余强度调制影响的机理.在前期实验的基础上加入第二闭环,完成了采用23 m谐振腔的集成化RFOG样机的研制.常温测试结果表明,与Honeywell公司研制的基于三光源拍频方
【机 构】
：
浙江大学 航空航天学院,杭州 310027
论文部分内容阅读
谐振式光纤陀螺仪(RFOG)是一种基于Sagnac效应的高精度惯性角速度传感器,具有灵敏度高,全固态结构,有利于小型化等各种优点.为有效抑制各种噪声以提高陀螺检测精度,同时进一步降低系统的复杂度以便于集成,提出了一种基于同频调制解调技术的谐振式光纤陀螺方案,从理论上指导了大幅度改善顺逆时针光路的互易性,有效抑制激光器频率噪声和相位调制器残余强度调制影响的机理.在前期实验的基础上加入第二闭环,完成了采用23 m谐振腔的集成化RFOG样机的研制.常温测试结果表明,与Honeywell公司研制的基于三光源拍频方案,腔长为100 m的RFOG样机相比,零偏不稳定性基本相同,但在陀螺角度随机游走上具有明显优势.
其他文献
工作在模态匹配情况下的全对称结构成为了高性能MEMS陀螺的重要技术实现方案.在全对称结构中,环形陀螺具有对称性好、可以工作在全角模式下的优势,但是其缺点在于电容量小、等效敏感质量轻.针对这一现状,设计了一种内嵌梳齿电容的全对称八质量MEMS陀螺,该陀螺也具有2θ或3θ 工作模式,且可以通过质量块之间的运动及科氏力的耦合实现运动状态的进动.谐振子版图尺寸5.5 mm×5.5 mm,谐振频率20 kHz.结构具有4.83 mg的等效敏感质量,是同等多环结构等效质量的三倍.该结构具有敏感质量大、电容量大的优势,
在卫星拒止环境下,井下采煤机定位方式通常采用惯导/里程计的组合导航方式.但在采煤机开采过程中产生的复杂振动会引起传感器时变和非线性的器件误差,导致传统卡尔曼滤波精度下降.针对这一问题,提出了一种基于双层神经网络模型参数辨识的改进变结构多模型导航算法(TVSMM).设计了一种基于支持向量机(SVM)和极限学习机(ELM)相结合的双层神经网络对系统噪声变化特性进行训练和辨识,实现快速、准确地辨识导航系统模型参数.仿真结果表明,通过双层神经网络模型参数辨识相较于单层神经网络的模型参数辨识精度提高12％.基于TV
卡尔曼滤波器假设量测噪声为已知统计特性的高斯白噪声,然而系统可能受到不确定随机噪声以及未知有界噪声共同影响,若采用单一滤波策略,则估计结果易出现较大偏差.将两种不确定噪声运用未知参数的高斯混合模型进行表示,提出变分贝叶斯期望最大滤波算法.所提方法采用变分贝叶斯最大化方法对量测噪声模型中的超参数进行更新,在得到模型超参数后,利用变分贝叶斯期望算法计算噪声模型的隐变量.对上述过程反复迭代,最终获得系统的状态和协方差.仿真结果表明,相比于传统的卡尔曼滤波算法和联合滤波算法,变分贝叶斯期望最大滤波算法在出现混合不
卫星导航增强系统服务于与生命安全相关应用时,电离层梯度异常是所需监测的重要风险源.针对传统地基增强系统(GBAS)电离层梯度监测算法受电离层梯度异常与整周模糊度固定失败双重风险源影响问题,提出基于多参考接收机布设的GBAS电离层梯度异常监测方法,通过电离层无关整周模糊度快速固定构建高精度检测统计量,实现误警和漏检错误的同步控制.使用电离层梯度异常GNSS真实数据对所提方法进行验证,结果表明300历元平滑长度下,基于多参考接收机布设的电离层梯度异常监测方法在10-6漏检率约束下成功监测到477 mm/km电
为提升无基准站辅助条件下的单站微惯性/卫星组合实时导航性能,提出了一种基于载波相位时间差分的改进微惯性/卫星紧组合导航方法.所提方法直接利用高精度的载波相位时间差分观测信息改善微惯性导航误差的在线补偿精度.分析比较了两种载波相位时间差分观测模型对组合导航精度的影响,通过抗差序贯卡尔曼滤波建立抵御GNSS观测粗差的紧组合滤波模型.城市内车载试验结果表明,相对于传统紧组合导航方法,所提算法能够有效提升定位、定速和定姿精度达29％、21％和42％.另外,相对较长GNSS中断(60 s)条件下,所提算法能够显著提
在英国测绘界,军械测绘局(Ordnance Survey)扮演着英国国家测绘局的角色.2015年4月,它更换了品牌标识(LOGO),以突出数字理念和数据服务,强化其在年轻人群体中的新品牌形象.新标识主体由英文大写首字母“0”和“S”构成,其中,藏青色的“0”里面显示军械测绘局所在地南安普敦市区的地图,而桃红色的“S”则定位在约克郡(Yorkshire)一个乡村的地图,寓意该局的地图产品覆盖了城市和乡村.标识的颜色、两地地图比例尺并非一成不变,同时,为了取悦各地的用户,在一些数字应用场景上,标识上的图案也会
针对复杂环境下因量测噪声统计特性时变及量测粗差而引起的组合导航精度下降的问题,提出了一种基于M估计的抗差自适应多模型组合导航算法.所提算法突破了传统交互式多模型算法定结构的限制,凭借所提出的模型集自适应调整策略,能够快速估计量测噪声统计特性,并利用模型概率信息对模型转移概率矩阵进行实时修正;引入了基于M估计的抗差Kalman滤波算法,以提高滤波抗差能力.以SINS/DVL组合导航系统为例,通过仿真和长江试验对所提算法进行了验证,结果表明所提算法有效降低了量测噪声统计特性时变及量测粗差对滤波精度的影响.在长
原子气室是核磁共振陀螺核心部件,微小尺寸气室工作原子之间碰撞以及Rb原子与气室内壁的碰撞会导致Rb原子的横向弛豫时间大幅降低,限制惰性气体共振信号幅值及陀螺精度的提升.传统的三种弛豫时间测量方法均需要高频激励磁场,操作复杂且精度低.针对上述问题,在分析传统横向弛豫时间测量方法的基础上,提出基于铷原子磁力仪的横向弛豫时间测量方法.搭建数理模型对方案进行可行性验证,测量误差小于0.4‰.在实验中,对三支充气参数不同的气室的横向弛豫时间进行测量,测量显示组间误差小于6.8‰.与自由感应衰减方法测量结果相比,两者
针对光纤陀螺尺寸、重量、成本等指标无法满足轻小型高精度应用需求的问题,采用集成化手段实现光纤陀螺综合性能提升逐步成为了目前的研究热点.首先分析了国内外干涉式光纤陀螺几种典型的集成方案:主要分为光学器件集成和敏感环圈集成,重点梳理了集成化光纤陀螺在设计方法、制造工艺以及样机研制方面的最新研究成果;随后介绍了所在科研团队在集成化光纤陀螺核心部件和原理样机方面的研究进展,阐述了集成化光学陀螺优化设计方案.优化设计后的陀螺零偏稳定性达到0.048°/h,整机尺寸仅为35 mm×35 mm×35 mm;最后对集成化
精密的装配工艺是保证半球谐振陀螺仪高精度性能的关键技术,研究装配误差对陀螺性能的影响可以为完善和优化工艺参数提供理论指导和依据.围绕装配过程中产生的偏心、倾斜误差对谐振子频率裂解的影响开展研究,建立了倾斜装配误差对谐振子频率裂解的影响数学模型.首先将谐振子唇沿与极板作为等效电容,建立装配倾角误差与等效电容之间的关系模型;然后基于等效电容两端电压与半球谐振子的静电力之间的数学模型,分析静电力不均匀对谐振子刚度的影响;最后建立数学模型分析了刚度扰动对频率裂解的影响.研究结果表明,对于直径30 mm的熔融石英半