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有色噪声对动态寻北的影响

测绘通报 2014年第1期 19-21,49页

作者：蒋庆仙白云超王成宾西安测绘研究所陕西西安710054

在动态定位测量中,有色噪声的存在严重影响着动态滤波的精度和可靠性。为了分析有色噪声对动态寻北中参数估计的影响,本文在一阶自回归AR模型的假设下推导了有色噪声对参数最小二乘估值的影响函数,分析其影响性质;利用观测残差建立有色... 详细信息

在动态定位测量中,有色噪声的存在严重影响着动态滤波的精度和可靠性。为了分析有色噪声对动态寻北中参数估计的影响,本文在一阶自回归AR模型的假设下推导了有色噪声对参数最小二乘估值的影响函数,分析其影响性质;利用观测残差建立有色噪声的一阶AR模型,对有色噪声进行拟合与预报,并利用改正后的观测信息进行参数估计。计算结果表明,当陀螺信号中包含有色噪声时,采用一阶AR模型对有色噪声进行拟合与预报,能够有效削弱有色噪声的影响。采用一次启动漂移稳定性为0.03°/h的动调陀螺,在4 min之内系统寻北精度优于0.3',远高于不考虑有色噪声影响得到的精度。

关键词：动态寻北陀螺有色噪声噪声拟合抗差估计

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基于最小二乘法的光纤陀螺动态寻北算法研究

电光与控制 2017年第6期24卷 39-42,87页

作者：刘春桐吴荣晶李洪才张正义火箭军工程大学西安710025

相比于静态条件下的寻北方案,动态寻北能够有效抑制光纤陀螺的各种随机误差,大幅提高寻北快速性和定位精度。常见的动态寻北算法有最小二乘拟合法、数学函数调制解调法和单位函数调制解调法等。在最小二乘拟合算法原理的基础上,利用Matl... 详细信息

相比于静态条件下的寻北方案,动态寻北能够有效抑制光纤陀螺的各种随机误差,大幅提高寻北快速性和定位精度。常见的动态寻北算法有最小二乘拟合法、数学函数调制解调法和单位函数调制解调法等。在最小二乘拟合算法原理的基础上,利用Matlab/Simulink仿真工具建立了两种寻北模型,并对模型适用性进行了检验。通过建立模型研究了转台转速、采样频率、随机噪声、采样点数及常值漂移对光纤陀螺动态寻北结果的影响。仿真实验结果表明随机漂移噪声是影响寻北精度的关键因素。采样点对寻北结果的影响表明,采样点数足够多时,寻北误差趋于稳定,可以实现残周期采样的寻北从而缩短寻北时间。

关键词：光纤陀螺动态寻北最小二乘拟合 Simulink 建模与仿真

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光纤陀螺动态寻北转位控制系统设计

计算机测量与控制 2014年第8期22卷 2435-2437,2450页

作者：周璐任磊谭新洪刘晴晴杜建邦宇航智能控制技术国家级重点实验室北京100854

针对光纤陀螺动态寻北仪实际应用中存在的转位误差以及高频测量噪声问题,对寻北仪转位机构引入低通滤波和反馈回路,设计出了一种新的转位控制系统,有效地减小了由于光纤陀螺和转位机构的误差带来的系统误差,从而提高了动态寻北仪的寻北... 详细信息

针对光纤陀螺动态寻北仪实际应用中存在的转位误差以及高频测量噪声问题,对寻北仪转位机构引入低通滤波和反馈回路,设计出了一种新的转位控制系统,有效地减小了由于光纤陀螺和转位机构的误差带来的系统误差,从而提高了动态寻北仪的寻北精度;实验结果表明,相同条件下该控制系统能有效缩短寻北时间,提高定位精度至4″,具有较好工程实用前景。

关键词：光纤陀螺动态寻北转位控制

MHD角速率传感器在动态寻北系统中的应用研究

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MHD角速率传感器在动态寻北系统中的应用研究

作者：李婧娴天津大学

学位级别：硕士

在远程目标定位中,初始方位的快速准确测量对于精确打击具有重要意义。MHD角速率传感器是新兴角速率传感器,具有快响应、低噪声、宽频带和抗冲击等特性,国外ATA公司已将其成功应用于寻北系统,而国内鲜有报道。为此本文探究MHD角速率传... 详细信息

在远程目标定位中,初始方位的快速准确测量对于精确打击具有重要意义。MHD角速率传感器是新兴角速率传感器,具有快响应、低噪声、宽频带和抗冲击等特性,国外ATA公司已将其成功应用于寻北系统,而国内鲜有报道。为此本文探究MHD角速率传感器在寻北系统中的应用,设计了基于MHD角速率传感器动态寻北系统,推导了动态寻北模型。设计了系统硬件和软件,进行了有限元仿真分析,并数值计算了模型参量对动态寻北精度影响变化的规律。搭建了动态寻北实验平台,并开展寻北实验。本文主要工作如下:1.针对新兴MHD角速率传感器的工作原理和输出特性,提出了动态寻北系统方案。推导了基于连续旋转调制的动态寻北理论模型,并给出了用于解算寻北信息的最小二乘法和卡尔曼滤波算法。2.针对动态寻北系统方案,设计了硬件和软件,主要包括传感器选型、预处理电路设计和惯性测量组件结构设计;利用ANSYS仿真软件对惯性测量组件机械结构进行了动力学仿真,结果表明机械结构满足强度和刚度要求。利用Fluent仿真软件对MHD角速率传感器输出电势进行仿真,结果表明MHD角速率传感器能够检测地球自转角速率。最后,利用Lab VIEW软件和MATLAB软件编写了采集程序及寻北解算程序。3.依据MHD角速率传感器动态寻北理论模型,利用MATLAB软件仿真分析了模型中物理参量对动态寻北精度影响的规律。结果表明,传感器噪声是影响寻北精度的关键因素,在条件允许的情况下,应尽可能增大旋转调制频率和寻北时间,并减小传感器在旋转装置上的安装误差,以提高寻北精度。最后,基于矢量理论和蒙特卡洛法,仿真分析了寻北误差的统计分布规律。4.搭建了寻北系统实验平台。对MHD角速率传感器的幅频、相频响应和噪声进行了标定实验,结果表明传感器静态噪声水平符合地球自转角速率测量要求。之后进行了MHD角速率传感器动态寻北试验,不同旋转调制频率下寻北误差大于96°,无法完成寻北任务。为进一步探究误差大的原因,利用光纤陀螺进行动态寻北实验,结果表明寻北实验平台是可行的。当旋转装置高速旋转时,MHD角速率传感器动态噪声较大,目前还没有很好的方法补偿该噪声,有待后续研究。

关键词： MHD角速率传感器动态寻北模型参数分析有限元仿真分析

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动态寻北中有色噪声的影响分析

测绘科学与工程 2013年第5期33卷 64-68页

作者：蒋庆仙王成宾白云超马小辉西安测绘研究所陕西西安710054 地理信息工程国家重点实验室陕西西安710054

为了分析有色噪声对动态寻北参数估计的影响，依据建模的实际需要进行了有色噪声的存在性检验；利用观测残差建立了有色噪声的AR模型，对有色噪声进行了拟合与预报，并利用改正后的观测值进行了参数估计。计算结果表明，当陀螺读数中包... 详细信息

为了分析有色噪声对动态寻北参数估计的影响，依据建模的实际需要进行了有色噪声的存在性检验；利用观测残差建立了有色噪声的AR模型，对有色噪声进行了拟合与预报，并利用改正后的观测值进行了参数估计。计算结果表明，当陀螺读数中包含有色噪声时，采用AR模型对有色噪声进行拟合与预报，能够有效削弱有色噪声的影响，相比不考虑有色噪声影响，寻北精度得到很大提高。

关键词：动态寻北陀螺仪有色噪声拟合 AR模型抗差估计

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有色噪声对动态寻北的影响

有色噪声对动态寻北的影响

第四届“测绘科学前沿技术论坛”

作者：蒋庆仙白云超王成宾西安测绘研究所

在动态定位测量中,有色噪声的存在严重影响着动态滤波的精度和可靠性。为了分析有色噪声对动态寻北中参数估计的影响,本文在一阶自回归AR模型的假设下推导出有色噪声对参数最小二乘估值的影响函数,分析其影响性质。利用观测残差建立有... 详细信息

在动态定位测量中,有色噪声的存在严重影响着动态滤波的精度和可靠性。为了分析有色噪声对动态寻北中参数估计的影响,本文在一阶自回归AR模型的假设下推导出有色噪声对参数最小二乘估值的影响函数,分析其影响性质。利用观测残差建立有色噪声的一阶AR模型,对有色噪声进行拟合与预报,并利用改正后的观测信息进行参数估计。计算结果表明,当陀螺信号中包含有色噪声时,采用一阶AR模型对有色噪声进行拟合与预报,能够有效削弱有色噪声的影响。采用零偏稳定性为0.03°/h的动调陀螺,在4min之内系统寻北精度小于±0.3’,远高于不考虑有色噪声影响得到的精度。

关键词：动态寻北陀螺有色噪声噪声拟合抗差估计

来源： cnki会议评论

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有色噪声对动态寻北的影响

测绘通报 2012年第S1期 769-769页

作者：蒋庆仙白云超王成宾西安测绘研究所陕西西安710054

在动态定位测量中,有色噪声的存在严重影响着动态滤波的精度和可靠性。为了分析有色噪声对动态寻北中参数估计的影响,本文在一阶自回归AR模型的假设下推导出有色噪声对参数最小二乘估值的影响函数,分析其影响性质。利用观测残差建立有色噪声的一阶AR模型,对有色噪声进行拟合与预报,并利用改正后的观测信息进行参数估计。计算结果表明,当陀螺信号中包含有色噪声时,采用一阶AR模型对有色噪声进行拟合与预报,能够有效削弱有色噪声的影响。采用零偏稳定性为0.03°/h的动调陀螺,在4 min之内系统寻北精度小于±0.3',远高于不考虑有色噪声影响得到的精度。

关键词：动态寻北陀螺有色噪声噪声拟合抗差估计

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陀螺用光纤环全面质量检测研究

陀螺用光纤环全面质量检测研究

作者：丁振扬天津大学

学位级别：硕士

光纤陀螺仪诞生于1976年,目前已经发展成为惯性技术领域具有划时代特征的新型主流仪表。而光纤环是光纤陀螺仪的核心器件,它的性能直接关系到光纤陀螺的质量。本文完善光纤环静态参数检测手段的同时,优化和改进温度、振动激励瞬态检测手... 详细信息

光纤陀螺仪诞生于1976年,目前已经发展成为惯性技术领域具有划时代特征的新型主流仪表。而光纤环是光纤陀螺仪的核心器件,它的性能直接关系到光纤陀螺的质量。本文完善光纤环静态参数检测手段的同时,优化和改进温度、振动激励瞬态检测手段,初步探讨了保偏光纤环静态参数与偏振串扰的关系,首次提出保偏光纤环二次串扰理论和相应的实验分析。提出了采用分布式偏振串扰分析仪用于保偏光纤环的测试,实现了绕制中在线检测,并有效的控制了光纤环的质量,经过大量光纤环的检测,初步建立了较完善的光纤环全面检测体系。本文的主要内容如下:1.光纤环静态参数检测改进与优化。首先,介绍光纤陀螺光纤环静态参数的各项指标以及分析方法,其次,介绍了动态寻北法,并以此测定系统消除地球转速影响的位置及其实现技术。2.光纤环动态参数检测改进与优化。首先,介绍了光纤环温度、振动动态检测系统。其次,对于光纤环动态检测系统中的调制误差进行分析。最后,提出了基于调制误差的光纤环本征频率快速检测方法。3.初步探讨了保偏光纤环偏振串扰对陀螺性能影响的理论问题,总结了光纤陀螺保偏光纤环各类偏振误差,对保偏光纤环偏振二次串扰理论进行了初步的分析和仿真。4.采用偏振串扰测试初步验证偏振误差理论及提高保偏环质量的研究。首先,对前面偏振串扰理论进行初步的验证,对保偏光纤环静态参数与偏振串扰之间关系进行了实验分析。其次,提出了将偏振串分析用于保偏光纤环绕制质量提高的研究,包括绕制中在线监测、原料光纤质量检测、成品光纤环总体检测和光纤环热应力检测、固胶与应力释放监控。最后,通过不同温度下偏振串扰测试估算了保偏光纤环的双折射随温度变化系数。

关键词：光纤陀螺光纤环绕制工艺偏振串扰偏振误差调制误差本征频率动态寻北