高精度激光陀螺测角仪中的指零仪

动态测角应用广泛,技术难度大,利用激光陀螺研制的测角系统具有精度高,测量快,动态响应范围宽等特点.指零仪作为测量中的瞄准指示装置,其快速响应能力及精度尤为重要.首先介绍了利用双光束干涉法设计的指零仪的基本原理与结构组成,然后结合激光陀螺的运用背景分别从光路和电路上分析了研制过程中需要注意的问题,最后,通过实验得到了在较...     

激光陀螺动态测角仪瞄准指示装置的研究

动态测角应用广泛,技术难度大,利用激光陀螺研制的测角系统具有精度高,测量快,动态响应范围宽等特点。其中的瞄准指示装置为测量提供基准点,其精度及快速响应能力尤为重要。文章介绍了瞄准指示装置的光路结构以及瞄准原理,并通过对信号的仿真分析误差,在实验中结合激光陀螺的运用背景对其动态响应能力进行了测试,得到了在较低转速情况下的指零信号,验证了其可行性,提出了研制过程中需要注意的问题,为进一步研究在高速情况下信号的稳定性提供了基础。     

斜装激光陀螺石英加速度计标定算法研究

对斜装激光陀螺石英加速度计的标定算法进行了研究。在对斜装原理分析的基础上,分别建立了激光陀螺和石英加速度计的误差模型。基于大理石平板和速率转台,设计了基于最小二乘法的斜装标定算法。该算法省去了复杂的标定工装的设计环节,减少了误差积累,具有精度高,残差小,经济方便的优点。将该算法标定的误差参数在导航软件中进行补偿,激光陀螺精度优于0.05 (° )/h,石英加速度计精度优于5×10-5g0(g0=9.8 m/s2)的激光惯性测量装置,10 min静态导航精度优于10 m,6 min动态导航精度优于40 m。完全满足工程应用中对高精度激光惯性测量装置的参数分离要求。     

激光陀螺测角仪测角误差来源研究

激光陀螺动态测角仪是近几十年来发展起来的高精度、高灵敏度的动态测角系统。为了充分利用激光陀螺高精度的优良性能来提高角度测量的精度,对激光陀螺测角仪系统的结构和工作原理进行了介绍,综合国内外文献中对各主要误差源进行了定性的分析,估算了各误差的大小,由此得到了系统总的测角不确定度约为0.3'。结果表明,量化误差对测角精度影响较大。这一结果对探索进一步提高系统精度的方法具有指导性的作用。     

速率偏频激光陀螺寻北仪设计

设计了一套高精度的速率偏频激光陀螺寻北仪样机。样机主要由90型速率偏频激光陀螺和高精度单轴一体化转台构成,采用东西向二位置寻北方案,通过滑动平均法处理采样数据,降低量化误差的影响。在地理纬度28.2°处进行寻北实验,结果表明,静基座条件下200s寻北精度优于16″。     

激光陀螺电路系统对其精度影响的实验分析

在四频激光陀螺高精度数字一体化电路的基础上,通过控制激光陀螺两臂放电电流差值、两臂电流和值、两对模式的光强差值分别按照预定程序进行精确的改变,从而得到以上参量与陀螺零漂之间的关系系数.对陀螺进行长时间的测试,根据实际工作中各参量的精度计算得出电路系统对激光陀螺精度的影响.实验中为保证结论的一般性,选取两个精度相差较大的激光陀螺进行实验,结果表明,在现有方式下工作的高精度数字一体化电路系统对激光陀螺精度的影响在1%以内.     

激光陀螺测试仪中的通信设计

激光陀螺仪是惯性系统的基本元件,它的工作精度直接决定着导航系统的精度。温度变化是激光陀螺产生零偏误差的主要因素,制约了陀螺精度的进一步提高。本文介绍了温度场变化对激光陀螺精度的影响;在设计激光陀螺仪温度测试系统的过程中,详细阐述了激光陀螺测试仪中的通信设计技术及软硬件实现方法,完成了对激光陀螺仪温度和湿度的实时调控。     

激光陀螺分形噪声的理论与实验研究

给出了一种利用小波分解求取激光陀螺分形噪声参数的方法。采用dB10小波,分别对中精度和高精度激光捷联导航系统(LINS)100Hz导航数据做7次小波变换,估计出了两种陀螺中分形噪声的分形指数γ分别约为1和2;试验说明,在导航频率下,激光陀螺噪声表现出的不是随机游走,而是一种零偏不稳定性和角速率随机走,并对这一现象的成因进行了深入讨论。为了减少这种不稳定性,从激光陀螺设计制造角度,应提高光源输出功率和镀膜质量;从信号处理角度,应设计适合LINS的数字滤波算法。最后给出了利用FIR滤波器凹点作为陷波器的参数设计结果,实测数据证明,在阶数增加很少的情况下,实现了对3个陀螺抖动频率同时陷波,提高了激光陀螺数据输出精度。     

消除机械抖动激光陀螺闭锁误差的方法

理论分析了机械抖动激光陀螺(MDRLG)闭锁误差产生的原因,给出了闭锁误差与输入角速率、机械抖动频率和机械抖动幅度的关系。针对激光陀螺读出电路整脉冲计数解调的缺陷,提出了用抛物线方程描述激光陀螺输出信号零速率点的相位特征来补偿丢失的小角速率信息,并且利用激光陀螺零速率点相位的正弦值和余弦值以及零速率点相位的二阶导数进行闭锁误差补偿的新方法。仿真实验结果表明,在整周期采样过程中,激光陀螺最大输出误差由原来的6．25％减小到0．622％,有效地减小了闭锁误差,提高了激光陀螺的检测精度。同时该方法也使激光陀螺输出信号具有良好的稳定性和重复性。     

高精度激光动态测试技术研究

在星载激光测距仪的研制过程中,如何通过地面检测方法对 测距仪的各项性能指标进行测试,是一项重要的工作内容。根据脉冲式激光测 距仪的工作原理,设计了一套基于光电延时法的高精度动态测试系统,并对影响系 统精度的系统误差进行了分析,最终实现了对激光测距仪测距精度的测量。与传 统的测试方法相比,该方法具有模拟距离动态范围大、精度高等特点。实验结果表明,这种测试系 统的模拟距离范围可达15 m～30 km,模拟精度优于0.15 m。由于操作简易且实用性强,该系统可以满足 目前各种激光测距仪的测试需求。