1 西北工业大学自动化学院， 陕西 西安710072
2 中航工业西安飞行自动控制研究所， 陕西 西安 710065
在机抖激光陀螺(DRLG)捷联惯导系统(SINS)中，陀螺的抖动偏频会引起伪圆锥运动。分析了伪圆锥运动对捷联惯导系统旋转矢量计算的影响，并推导了其表达式。通过数值计算，分析了影响伪圆锥误差的因素，提出了机抖激光陀螺抖动频差的匹配原则，以实现伪圆锥误差最小化。基于该匹配原则，面向工程实际问题提出了一种机抖激光陀螺抖频调谐技术。仿真分析和实验结果表明，选用一种主体抖动轮并按需选配调节构件，该技术可满足系统对陀螺抖动频差的匹配要求，同时不会对陀螺整体外形尺寸和抗振性能造成任何影响。与传统方案相比，进一步提升了机抖激光陀螺，尤其是小型化机抖激光陀螺的工程化水平，降低了生产成本。
激光光学 机抖激光陀螺 捷联惯导系统 伪圆锥运动 抖频匹配 频率调谐 中国激光
2016, 43(10): 1001003
国防科学技术大学光电学院， 湖南 长沙 410073
采用数字信号处理技术，设计了二频机械抖动激光陀螺抖动偏频量的实时精确获取方法。从理论上说明了采用角速率绝对值和有效值的方法都能够有效地获取抖动偏频量。详细介绍了两种方法的数字化实现方法。通过仿真实验对两种数字化实现方法进行了验证，结果表明这两种实现思路是完全可行的，得到的偏频量随频率和抖幅的变化具有较好的线性。将实时获取的偏频量作为反馈量作用于抖动环路的闭环控制中，比原来的压电陶瓷反馈具有更高的可靠性，能够克服高低温带来的偏频量的变化。
信号处理 二频机抖激光陀螺 偏频量 数字滤波
国防科学技术大学光电科学与工程学院， 湖南 长沙 410073
机抖激光陀螺内在的温度特性对陀螺各方面带来的影响，制约了陀螺性能的进一步提高。为提高陀螺性能，研究了陀螺零偏的温度补偿方法。利用单温度点比较不同温度补偿模型对陀螺零偏的补偿效果，建立了零偏的温度补偿模型；研究了机抖激光陀螺零偏和多温度点的关系，根据测温点对补偿效果的影响大小，适当精简模型中两个测温点的温度数据，可将其作为冗余备用；设计了分段数据实验，验证了该模型的实用性。结果表明，多温度点补偿效果优于单温度点的补偿效果；模型简化大大减小计算量，并能满足补偿要求；利用精简后的模型补偿陀螺零偏，相比补偿前精度提高了1.6倍以上，且补偿后零偏稳定性均为10-3(°) /h量级。
激光光学 机抖激光陀螺 温度补偿 非线性最小二乘法 零偏 光学学报
2011, 31(s1): s100519
国防科学技术大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
为了更准确地评价高精度激光陀螺(RLG)的性能，提出了采用动态Allan方差(DAVAR)对高精度二频机械抖动激光陀螺实测数据进行分析的新方法。详细介绍了DAVAR的基本原理，并将其用于机抖激光陀螺随机误差的研究。结果表明，DAVAR分析方法不仅能细化、辨识机抖陀螺各项随机误差，同时确定各项误差占总误差的比重，而且可以分析陀螺随机误差随时间变化的稳定性。与Allan方差分析方法相比，DAVAR更为全面地表征了机抖激光陀螺的随机误差特性。
机抖激光陀螺 动态Allan方差 随机误差 Allan方差
国防科技大学 光电科学与工程学院，湖南 长沙 410073
为了研究机抖激光陀螺内在热源对陀螺性能的影响，利用有限元分析软件ANSYS建立了机抖激光陀螺的温度场模型，对有限元模型进行了温度场仿真分析。描述了有限元模型的简化方法，介绍了材料热参数的处理及热生成率和换热系数的计算方法，最后给出了机抖激光陀螺的稳态温度场1 h和3 h的瞬态温度场分布，指出了机抖激光陀螺的最高、最低温度分布区域及温度梯度分布情况。设计了高精度的铂电阻测温电路，其测温精度为0.005 ℃，仿真与实验对比结果表明，计算误差优于2%，验证了模型的正确性和合理性。本文的研究方法可为陀螺盒体内部测温点的选取提供指导意见，有助于提高机抖激光陀螺的温度补偿效果。
机抖激光陀螺 温度场 有限元分析 Mechanically Dithered Ring Laser Gyroscope(MDRLG) temperature field finite element analysis
