基于RBF神经网络的机抖激光陀螺零偏的温度补偿的研究

温度偏置漂移是存在于激光陀螺中使得输出信号产生较大偏置误差的一种不可忽略因素,准确地辨识漂移并有效地对其进行补偿直接关系到激光陀螺的测量精度.通过温度实验研究了机抖激光陀螺的温度特性,采用RBF网络进行温漂辨识.温漂辨识可以通过离线事先学习,因而在多种学习方法中选择了简单易行、精度高且运算速度快的正交最小二乘(OLS)法.通过实验验证,采用RBF网络及其OLS学习算法可以快速、有效、高精度地辨识并补偿温漂.     

低压反应离子镀等离子源的研制

自动研制了一台用于低压反应离子镀的以硼化镧（ＬａＢ６）材料作阴极发射体的等离子源。介绍了该设备的工作原理,给出了设计参数的选择依据和具体结构形式,测量了放电电流与阴极加热功率、偏置电压、气体流量、励磁线圈电流的关系。该设备已与国产箱式真空镀膜机联调成功。     

陆用组合导航中Janus配置的激光多普勒测速仪的标定方法

在陆用组合导航领域,激光多普勒测速仪作为速度传感器能够与捷联惯导系统组成组合导航系统。为了抑制车辆颠簸引起的倾角变化对传统激光多普勒测速仪的影响,文中给出了基于Janus配置的分光再利用型激光多普勒测速仪。针对其与惯导系统组合导航过程中该配置结构测速仪的误差参数,文中首先推导了该测速仪的速度误差模型,在此基础上提出了差分GPS辅助的Kalman滤波标定法。实施了仿真及车载组合导航实验验证该方法的有效性。实验结果表明:文中提出的标定方法是有效的,误差参数补偿后的Janus配置激光多普勒测速仪能够大大提高组合导航定位精度。     

一种利用系统状态方程构造小波的方法

当使用小波解决问题时,得到的结果与所选用的小波有较大的关系.如何针对特定的问题来构造适用的小波还没有有效的方法.阐述了一种利用消失矩条件和线性时不变系统的状态方程来构造小波的方法.为此首先简要的介绍了Diophantine方程和消失矩条件,然后利用系统的模式函数可以从解状态方程的特征根得到的特性,通过添加令小波与模式函数正交的条件,得到了构造小波的方法.并进一步对用所推导的方法构造双正交关于0对称的实小波这一具体情况进行了讨论.最后给出了应用此方法构造小波的一个实际的例子.     

环形腔中背向散射特性的理论研究

研究了连续激光注入时无源环形腔的背向散射特性。首先,分析了注入光与无源腔频率完全匹配时,正向光和背散光振幅的稳态解,以及充光和快速关断过程中正向光和背散光振幅随时间的演化。其次,推导了无源腔中正向光和背向散射光的峰值半宽。最后,讨论了正向光和背散光随注入光频率扫描速度的变化。发现在环形腔中,总背向散射光强要比单圈背向散射光强大,背向散射光的峰值半宽为正向光的0.64倍。这些发现对背向散射精密测量、扫频法测腔损具有一定的参考作用。     

空间滤波测速仪中差分滤波器结构的优化

空间滤波测速系统中输出信号的基底成分,理论上可以通过差分方法完全消除。但由于由被测物体表面各处散射到光学系统并被探测器接收到的光能量不一致等原因,导致输出信号中仍然有基底成分残留,为信号特别是低频信号的探测带来困难。为了消除差分滤波器输出信号中残留的基底成分,对空间滤波测速仪中的图像传感器型差分滤波器的结构进行了优化设计。列出并分析了图像传感器型差分滤波器的各种可能结构形式,并且选择了几种典型的结构进行了实验。分别在均匀照明和非均匀照明条件下,从功率谱和信噪比两个方面分析了输出信号的质量,为滤波器结构的优化提供了依据。通过对比不同滤波器结构下系统输出信号的质量,得到了一种最为合适的能大大消除输出信号中残留的基底成分的滤波器结构。     

激光陀螺中朗缪尔流形的研究

为了减小激光陀螺中朗缪尔流导致的误差,研究了在阴、阳极之间增加旁路管对放电管朗缪尔流的控制作用。采用气体辉光放电理论,通过改变旁路管半径、放电电流和气体压强,计算了多种情况下放电管的朗缪尔流形。结果表明,上述3个参量的改变都会导致朗缪尔流形的改变,更为重要的是,完全可以将放电管中基模截面上的平均朗缪尔流速调整为0。该发现很好地解释了激光陀螺相关研究中未能解释的一些实验现象,对减小激光陀螺中朗缪尔流零漂从而进一步降低激光陀螺的温度敏感性具有一定的意义。     

基于人工鱼群算法的机抖激光陀螺温度补偿

温度是影响激光陀螺精度的主要因素之一,对温度引起的机抖激光陀螺漂移进行精确建模,对提高激光陀螺捷联惯导系统的精度具有十分重要的意义。介绍了机抖激光陀螺的温度特性,建立了基于改进人工鱼群算法（Improved Artificial Fish Swarm Algorithm,IAFSA）的机抖激光陀螺温度补偿模型,给出了IAFSA 建模的详细步骤和方法, 对传统的逐步回归方法和IAFSA 进行了比较。结果表明:IAFSA可以对温度引起的激光陀螺漂移进行精确建模,补偿后的激光陀螺零偏不稳定性达到0.001 85（）/h,比传统的逐步回归方法建模精度提高了15.5%,得到的温度补偿模型可以对陀螺的零偏进行实时补偿,设计了两种典型的温度试验,获得了满意的补偿效果。     

激光航海惯性组件温度场与热变形有限元模拟

激光捷联惯性组件是航海惯性导航系统的核心部件,惯性组件的温度变化直接影响系统的导航精度。本文利用ANSYS模拟了激光捷联惯性组件的温度场、热应力场和热变形。首先介绍了我们设计的激光捷联惯性组件的结构特征,建立了有限元模型,然后详细介绍了有限元分析中边界条件的处理及换热系数的计算方法,最后给出了激光捷联惯性组件的稳态温度场、瞬态温度场分布情况。实验测试结果与仿真分析结果吻合,计算误差小于2%。利用热-结构耦合法仿真分析了激光捷联惯性组件的热应力场和热变形情况。本文的研究结果可以为激光航海捷联惯性组件温度补偿中测温点的选取、捷联惯导系统变温过程中的标定、惯性组件的热设计以及进一步优化设计等提供参考依据。     

痕量气体光谱法检测用半导体激光器温度控制电路

本文介绍一种半导体激光器温度控制电路及其辅助调试电路(含软件),电路采用Peltier模块集成温度控制器MAX1978,温控精度约为0.02℃,该电路用于痕量气体光谱法检测系统.