国防科技大学前沿交叉学科学院, 湖南 长沙 410073
为探究腔内各气体的压强比对激光陀螺特性的影响,从等离子色散函数出发,探究气压气比对环形腔内光强调谐曲线的影响,同时使用自制的环形激光陀螺进行工程试验。搭建了一套可操作性强、气压气比可调节且可实时监测的充气实验装置,得到该激光陀螺输出增益随气压气比的变化关系,从而得出最佳的工作气压气比。结果表明:激光输出增益首先随着气压的增大而增大,当气压增大到某一气压值时,输出增益达到最大值;之后输出增益随着气压的增大而减小,当气压增大到某一临界值时无激光输出。
激光器 环形激光陀螺 功率调谐曲线 氦氖气体参数 增益 中国激光
2019, 46(12): 1201002
国防科技大学前沿交叉学科学院, 湖南 长沙 410073
本文提出了一种新的改进的姿态匹配方法用于激光陀螺组合体测量船体角变形, 该方法的Kalman滤波观测量直接包括待测的船体角形变和“相对姿态误差”项, “相对姿态误差”项对单个激光陀螺组合体的陀螺零偏不敏感, 主要源自于两套激光陀螺组合体的陀螺漂移差值和初始船体角形变。此外, 考虑到船体静态角形变的缓变特征, 船体静态变形角速度可建模为随机游走过程。仿真结果表明, 本文提出的简化的姿态匹配方法能跟踪日照引起的准静态缓变角变形和船体机动等因素引起的短周期大幅角变形。该方法也经过了多条舰船的实船试验验证, 船体角变形的测量精度优于20″。
角变形 环形激光陀螺 卡尔曼滤波 随机游走 准静态变形模型 angular flexure ring laser gyro Kalman filter random walk quasi-static flexure model
国防科学技术大学 光电学院, 湖南 长沙 410073
激光陀螺通常采用高压直流来提供泵浦。放电管的负阻特性会引起稳流回路的不稳定或震荡。为了优化放电环路, 研究了放电管的阻抗特性。测量了不同放电电流下的管压降, 通过多项式拟合得到了放电管的伏安特性曲线。由于微变阻抗直接决定了环路的稳定性, 重点分析了微变阻抗随着电流的变化规律。研究可以为镇流电阻的选择和放电环路的优化设计提供参考, 可以降低功耗并提高电路的可靠性。多样本测试表明文中的结论具有普遍适用性。
环形激光陀螺 放电管 负阻抗 ring laser gyro discharge tube negative impedance 红外与激光工程
2017, 46(6): 0605002
国防科技大学光电科学与工程学院, 湖南 长沙 410073
分析了温度测量误差对环形激光陀螺(RLG)零偏补偿精度的影响,通过仿真,在动态温度模型中,发现温度测量误差主要通过温度变化率对补偿结果产生影响,提出了该模型在陀螺零偏动态温度补偿中是否考虑温度测量误差的标准。仿真结果表明,对使用的温度补偿模型与温度传感器而言,在温度补偿精度明显小于0.001°/h时,要考虑温度测量误差的影响。
零偏 温度补偿 测量误差 环形激光陀螺 bias temperature compensation measuring error ring laser gyro
国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
轴向陀螺漂移是影响单轴旋转惯导系统导航精度的主要因素。对于轴向陀螺漂移的预测, 提出了一种基于支持向量机的算法。利用初始对准12 h内系统纬度误差和温度变化量作为训练数据, 构造了以多项式、径向基、小波函数为核函数的支持向量机、最小二乘支持向量机、遗忘因子最小二乘支持向量机, 对比了它们用于轴向陀螺漂移预测的泛化性能。试验结果表明: 遗忘因子最小二乘支持向量机可有效地用于轴向陀螺漂移预测, 具有很高的预测精度, 极大地提高了单轴旋转激光陀螺惯导系统的导航精度。
环形激光陀螺 惯导系统 单轴旋转 陀螺漂移 支持向量机 ring laser gyroscope inertial navigation system single-axis rotation gyro drift support vector machine
西安邮电学院电子工程学院,陕西 西安 710061
提出全数字化激光陀螺控制方案,并实现了全数字控制的激光陀螺——数字陀螺。对比分析了正在使用的模拟控制激光陀螺和数字激光陀螺原理及结构,介绍了数字陀螺的优点和关键技术,给出了抖动驱动为脉宽调制方式实现的波形图和数字陀螺图形化测试数据。实验结果表明,数字陀螺符合激光陀螺发展方向,提高了调试和生产效率,简化了对导航系统的设计和调试要求。
环形激光陀螺 数字陀螺 抖动驱动 脉宽调制 激光与光电子学进展
2010, 47(5): 051402
1 哈尔滨工业大学,控制科学与工程系,黑龙江,哈尔滨,150001
2 北京自动化控制设备研究所,北京,100074
提出了一种新的三轴激光陀螺温度误差动态建模及测试方案,并进行了实验.实验结果表明,新的动态模型能够对大变温率、大范围温变条件下陀螺的漂移进行有效补偿,且补偿后陀螺精度在全温度范围内优于0.05°/h.与静态模型相比,动态建模方法具有测试时间短、模型精度高及易于工程实现等优点.
环形激光陀螺 温度模型 误差补偿 光学 精密工程
2007, 15(10): 1509
1 西北工业大学,陕西,西安,710072
2 飞行自动控制研究所,陕西,西安,710065
激光陀螺随机游走现象的存在,严重影响了捷联惯性导航系统的导航性能.本文用数学分析的方法推导出激光陀螺随机游走造成的系统导航误差标准偏差的解析表达式,以便定量地研究激光陀螺随机游走对系统精度的影响,并提出改进措施.同时按照给定的飞行轨迹和随机游走系数,进行了系统数学仿真计算,对仿真计算结果进行了分析.
环形激光陀螺 捷联惯性导航系统 随机游走 ring laser gyro strapdown inertial navigation system random walk
