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基于动态allan方差的光纤陀螺随机误差分析及算法改进

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光学学报 2015年第4期35卷 57-63页

作者：张谦王玮王蕾高鹏宇北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191

为了全面了解光纤陀螺(FOG)各项随机误差随时间的变化特性,利用动态allan方差(DAVAR)方法对光纤陀螺输出信号进行了分析研究。结果表明,与经典allan方差对光纤陀螺随机误差的分析相比较,DAVAR不仅能准确地评估光纤陀螺各项误差,而且能... 详细信息

为了全面了解光纤陀螺(FOG)各项随机误差随时间的变化特性,利用动态allan方差(DAVAR)方法对光纤陀螺输出信号进行了分析研究。结果表明,与经典allan方差对光纤陀螺随机误差的分析相比较,DAVAR不仅能准确地评估光纤陀螺各项误差,而且能够直观地反映光纤陀螺各项误差随时间变化的稳定性;由于DAVAR需要估计出陀螺信号各个时间点的allan方差,因此其具有随着分析数据量增大、运算耗时急剧增加的缺点。为此提出了一种基于选择相关时间序列t的改进型快速DAVAR的计算方法。实验证明,在不影响DAVAR运算结果的前提下,改进型快速DAVAR算法在大数据量分析时有效提高了运算效率。

关键词：光纤光学光纤陀螺动态allan方差快速动态allan方差随机误差

基于动态allan方差的光纤陀螺随机误差分析(英文)

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红外与激光工程 2014年第9期43卷 3081-3088页

作者：张春熹王璐高爽李慧鹏林铁李先慕王涛北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 北京航天时代激光导航技术有限责任公司北京100094

针对经典allan方差不能反映光纤陀螺(FOG)随机误差的非平稳特性,动态allan方差(DAVAR)可以反映但没有理论系统地证明其正确性和有效性的问题,通过仿真数据验证了DAVAR的正确性;利用实验数据分析光纤陀螺噪声随时间变化的动态特性,证明了... 详细信息

针对经典allan方差不能反映光纤陀螺(FOG)随机误差的非平稳特性,动态allan方差(DAVAR)可以反映但没有理论系统地证明其正确性和有效性的问题,通过仿真数据验证了DAVAR的正确性;利用实验数据分析光纤陀螺噪声随时间变化的动态特性,证明了DAVAR的有效性。首先,阐述了经典allan方差和动态allan方差的数学定义,然后利用仿真和实验数据验证其特征,并实现了光纤陀螺噪声的定量二维描述。实验结果表明:DAVAR不仅可以辨识和分离光纤陀螺随机误差,还可以确定噪声系数,更重要的是可以描述光纤陀螺随机信号动态特性。因此,DAVAR是分析光纤陀螺特性更加全面、有效且实用的工具。

关键词：光纤陀螺随机误差 allan方差动态allan方差

基于动态allan方差的机抖激光陀螺随机误差研究

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中国激光 2010年第12期37卷 2975-2979页

作者：魏国龙兴武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... 详细信息

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。

关键词：机抖激光陀螺动态allan方差随机误差 allan方差

基于动态allan方差的光纤陀螺动态特性分析

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哈尔滨工程大学学报 2011年第2期32卷 183-187页

作者：李绪友张娜哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江哈尔滨150001

为了研究光纤陀螺的动态特性,提出采用动态allan方差法对光纤陀螺测试得到的动态误差进行分析.根据动态allan方差法中窗函数的原理,讨论了不同窗口长度对动态误差分析结果的影响.并且,提供了单一摇摆运动和两种复合摇摆运动的分析结果.... 详细信息

为了研究光纤陀螺的动态特性,提出采用动态allan方差法对光纤陀螺测试得到的动态误差进行分析.根据动态allan方差法中窗函数的原理,讨论了不同窗口长度对动态误差分析结果的影响.并且,提供了单一摇摆运动和两种复合摇摆运动的分析结果.从分析图中方差的起伏变化可以看出,动态allan方差法可以准确地反映动态误差里的突变和周期性变化等非稳定性因素,能够清晰地辨识出隐藏在动态误差里的不同摇摆状态.由理论分析和实验结果可知,动态Al-lan方差法对光纤陀螺的动态特性分析是非常适用的.

关键词：光纤陀螺动态特性动态allan方差动态误差

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动态allan方差的理论改进及其应用研究

光学学报 2011年第11期31卷 70-75页

作者：张娜李绪友哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江哈尔滨150001

动态allan方差(DAVAR)法是一种分析非平稳性信号的有效工具,但在辨识噪声时存在功率泄漏和定量表示单一的缺陷。为此,提出窗函数组合法和噪声量值的二维表示法对其加以改进,用于分析和定量描述光纤陀螺动态误差中的各种噪声项。窗函数... 详细信息

动态allan方差(DAVAR)法是一种分析非平稳性信号的有效工具,但在辨识噪声时存在功率泄漏和定量表示单一的缺陷。为此,提出窗函数组合法和噪声量值的二维表示法对其加以改进,用于分析和定量描述光纤陀螺动态误差中的各种噪声项。窗函数组合法在光纤陀螺动态误差分解的基础上采用矩形窗和汉宁窗分别对其中的中低频噪声和高频噪声进行分析。噪声量值的二维表示法即根据DAVAR原理得到噪声量值随采样点数目增加的变化规律。实验结果证明窗函数组合法可以满足不同频段噪声的辨识要求,减小功率泄漏;噪声量值的二维表示法可以准确地反映出动态误差中各噪声项的变化特征。

关键词：信号处理动态allan方差窗函数组合噪声光纤陀螺动态误差

基于动态allan方差法的时钟噪声非平稳性跟踪

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科技通报 2016年第8期32卷 133-136页

作者：姚娅川四川理工学院自动化与电子信息学院四川自贡643000

原子钟为整个控制系统提供振动频率基准,其振动频率的平稳性关系到整个系统的精确性,因此分析原子钟频率信号的平稳性具有重要意义;本文首先分析了allan方差法和动态allan方差法的原理,然后仿真出了两种信号分别用allan方差法和动态Alla... 详细信息

原子钟为整个控制系统提供振动频率基准,其振动频率的平稳性关系到整个系统的精确性,因此分析原子钟频率信号的平稳性具有重要意义;本文首先分析了allan方差法和动态allan方差法的原理,然后仿真出了两种信号分别用allan方差法和动态allan方差法进行处理,结果表明:动态allan方差法可以跟踪信号的非平稳性;最后用动态allan方差法处理了铷原子钟的频率信号,结果表明:其频率信号是非平稳过程,而且信号中还存在频率跳跃。

关键词：原子钟非平稳性动态allan方差频率跳跃

基于信息熵的自适应窗长动态allan方差研究

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电光与控制 2017年第9期24卷 47-49,68页

作者：谭纪文汪立新朱战辉火箭军工程大学西安710025

近年来有学者将动态allan方差引入惯性器件的随机信号处理中,实现了对随机信号误差的特性分析。但是由于动态allan方差采用固定窗长的函数截取随机信号,导致信号动态跟踪效果与方差估计置信度不能同时兼顾。针对此问题,提出一种基于信... 详细信息

近年来有学者将动态allan方差引入惯性器件的随机信号处理中,实现了对随机信号误差的特性分析。但是由于动态allan方差采用固定窗长的函数截取随机信号,导致信号动态跟踪效果与方差估计置信度不能同时兼顾。针对此问题,提出一种基于信息熵的自适应窗长动态allan方差,首先用截断窗内信号的信息熵表征陀螺动态信号非平稳性,根据信号信息熵的大小自适应地选取下一时刻合适窗长,并对窗内信号进行allan方差计算,通过实验仿真,证明了该改进方法的有效性,提高了对陀螺信号动态特性的分析能力。

关键词：惯性器件信息熵自适应窗长动态allan方差

基于残差卡方检验和动态allan方差的INS/GPS故障检测与定位算法研究

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导航与控制 2018年第2期17卷 25-31页

作者：张春熹卢鑫高爽王璐北京航空航天大学仪器科学与光学工程学院北京100191

INS作为一种精密的仪器,容易发生由于自身老化或受到外界环境干扰出现故障无法正常工作的情况。因此,深入研究了INS/GPS的故障检测算法,提出了一种基于残差卡方检验和动态allan方差的INS/GPS故障检测与定位算法。在系统层面,通过残差式... 详细信息

INS作为一种精密的仪器,容易发生由于自身老化或受到外界环境干扰出现故障无法正常工作的情况。因此,深入研究了INS/GPS的故障检测算法,提出了一种基于残差卡方检验和动态allan方差的INS/GPS故障检测与定位算法。在系统层面,通过残差式卡方检验法,能够在组合导航系统出现故障时及时准确识别,并为后续的动态allan方差法确定一个故障发生的时间段,大大减小了allan方差的计算量。随后通过动态allan方差法对惯性传感器时变特性的表征,从传感器层面准确识别出故障发生的位置,两者结合实现了INS/GPS系统故障的及时检测与准确定位。通过对仿真和实验数据的分析,验证了这种方法对INS/GPS故障检测及定位的有效性。

关键词： INS/GPS 故障检测与定位残差卡方检验动态allan方差

基于动态allan方差算法的半球谐振陀螺随机噪声分析

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2023年第10期 74-79页

作者：王雷王庭军王萌梁爱琦张文中国航天科技集团公司第九研究院第16研究所陕西西安710000

针对经典allan方差(allan Variance , AVAR)在分析半球谐振陀螺随机噪声时无法展现随机噪声时变特性的问题,使用动态allan方差(Dynamic allan Variance , DAVAR)分析其采样信号,并计算滑动窗口内随机噪声系数。通过动态allan方差算法对... 详细信息

针对经典allan方差(allan Variance , AVAR)在分析半球谐振陀螺随机噪声时无法展现随机噪声时变特性的问题,使用动态allan方差(Dynamic allan Variance , DAVAR)分析其采样信号,并计算滑动窗口内随机噪声系数。通过动态allan方差算法对某半球谐振陀螺采样信号进行处理,画出动态allan方差三维图像和随机噪声系数随动态窗口滑动变化的曲线,与经典allan方差算法分析结果进行了对比,并且对比分析选取不同长度的动态窗口下的动态allan方差结果。经过实验验证了动态allan方差算法能计算随机噪声系数范围,从而定性的分析半球谐振陀螺原始采样信号的随机噪声特点和随机噪声的时变特性,有效弥补了经典allan方差的不足,对半球谐振陀螺性能评价和精度测试具有重要工程意义。

关键词：动态allan方差 allan方差半球谐振陀螺随机噪声特性