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光纤陀螺随机游走系数的分析研究

中国惯性技术学报 2004年第4期12卷 34-38页

作者：宋凝芳张中刚李立京金靖北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100083

分析了产生随机游走误差的机理,分别采用有关标准和Allan方差进行了随机游走系数的分析和计算。结果表明:随机游走系数是衡量光纤陀螺噪声水平的重要指标,其值的大小体现了陀螺的极限精度。采用Allan方法表述光纤陀螺的静态指标,物理概... 详细信息

分析了产生随机游走误差的机理,分别采用有关标准和Allan方差进行了随机游走系数的分析和计算。结果表明:随机游走系数是衡量光纤陀螺噪声水平的重要指标,其值的大小体现了陀螺的极限精度。采用Allan方法表述光纤陀螺的静态指标,物理概念清晰,方法简便。

关键词：光纤陀螺随机游走系数 Allan方差静态指标航空导航

宽谱光源相对强度噪声及对闭环光纤陀螺影响研究

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中国激光 2014年第6期41卷 154-159页

作者：索鑫鑫杨远洪杨明伟马海全张斌精密光机电一体化技术教育部重点实验室北京航空航天大学北京100191 惯性技术国防科技重点实验室北京航空航天大学北京100191 中航工业西安飞行自动控制研究所陕西西安710065

宽谱光源相对强度噪声(RIN)的定量评估及其对光纤陀螺(FOG)性能的影响机理是进一步提高FOG精度的关键问题。搭建实验测试系统对4种不同谱型、不同偏振态宽谱光源的RIN进行了独立测试,基于3种不同等效谱宽定义分别计算4种宽谱光源的RIN,... 详细信息

宽谱光源相对强度噪声(RIN)的定量评估及其对光纤陀螺(FOG)性能的影响机理是进一步提高FOG精度的关键问题。搭建实验测试系统对4种不同谱型、不同偏振态宽谱光源的RIN进行了独立测试,基于3种不同等效谱宽定义分别计算4种宽谱光源的RIN,通过对比确定了基于功率加权平均谱宽的强度噪声计算模型;在此基础上,对FOG的随机游走系数(RWC)模型进行了修正。搭建光电分离式高精度FOG实验系统,采用4种光源,分别测试了FOG的RWC,同时利用修正模型估算了RWC,实测值与估算值吻合较好。结果表明,光源的功率加权平均等效谱宽和偏振度是影响宽谱光源RIN的主要因素,该研究为光源RIN的评估和高精度FOG的优化设计提供了重要的理论和实践依据。

关键词：光纤陀螺相对强度噪声功率加权平均谱宽随机游走系数

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过调制技术在光纤陀螺寻北中的应用

浙江大学学报（工学版） 2015年第9期49卷 1817-1820页

作者：周一览浙江大学光电科学与工程学院浙江杭州310027

针对光纤陀螺的寻北精度受测量噪声限制的问题,提出采用过调制技术提高光纤陀螺寻北精度的方案.以4位置寻北方法为例进行的理论和数值仿真分析表明:光纤陀螺的寻北误差与随机游走系数成正比.降低光纤陀螺的随机游走系数(RWC)可以等比例... 详细信息

针对光纤陀螺的寻北精度受测量噪声限制的问题,提出采用过调制技术提高光纤陀螺寻北精度的方案.以4位置寻北方法为例进行的理论和数值仿真分析表明:光纤陀螺的寻北误差与随机游走系数成正比.降低光纤陀螺的随机游走系数(RWC)可以等比例提升其寻北精度.过调制技术通过选择最佳调制相位对光纤陀螺的信噪比进行优化,可以有效降低光纤陀螺的随机游走系数.进行过调制前、后光纤陀螺的寻北实验,结果表明:过调制后光纤陀螺的随机游走系数降低程度与寻北精度提升程度相当,均约为30%,符合理论分析和计算结果,说明采用过调制技术可以有效提高光纤陀螺的寻北精度.

关键词：光纤陀螺(FOG) 寻北 4位置过调制最佳调制相位随机游走系数

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光纤陀螺随机游走优化技术

浙江大学学报（工学版） 2013年第3期47卷 554-557页

作者：汪樟海陈杏藩浙江大学光电工程学系浙江杭州310027

针对高精度应用中光纤陀螺输出随机游走限制系统性能的问题,通过选择合适的偏置相位,对光纤陀螺随机游走进行了优化.选取一组偏置相位序列,采集该组偏置相位序列下光纤陀螺系统的探测器输出,根据电子加性噪声、散粒噪声和光源相对强度... 详细信息

针对高精度应用中光纤陀螺输出随机游走限制系统性能的问题,通过选择合适的偏置相位,对光纤陀螺随机游走进行了优化.选取一组偏置相位序列,采集该组偏置相位序列下光纤陀螺系统的探测器输出,根据电子加性噪声、散粒噪声和光源相对强度噪声等影响光纤陀螺输出随机游走的主要噪声源的噪声特性,通过拟合方法实现3种噪声源的分离,结合理论推导得到最佳偏置相位和最佳噪声抑制比,从而使系统输出的随机游走系数最小.对光纤陀螺系统在最佳偏置相位和常规偏置相位处分别进行静态测试,测试结果表明:采用最佳偏置相位可将光纤陀螺的随机游走系数降低约50%,符合理论分析和计算结果.提出的光纤陀螺最佳偏置相位的拟合测试方法能获得与系统匹配的最佳偏置相位,满足工程实践的需要.

关键词：光纤陀螺最佳偏置相位噪声分离随机游走系数

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星载光纤陀螺的最优调制深度

宇航学报 2011年第11期32卷 2346-2350页

作者：王学勤金靖宋凝芳张春熹北京航空航天大学光电技术研究所

为了选取合适的调制深度以提高星载光纤陀螺在空间辐射环境下的工作性能,通过对闭环光纤陀螺输出信号的信噪比分析建立了光纤陀螺随机游走系数与调制深度的关系的模型。根据该模型对光纤辐射致衰减、光纤长度、光源光功率对最优调制深... 详细信息

为了选取合适的调制深度以提高星载光纤陀螺在空间辐射环境下的工作性能,通过对闭环光纤陀螺输出信号的信噪比分析建立了光纤陀螺随机游走系数与调制深度的关系的模型。根据该模型对光纤辐射致衰减、光纤长度、光源光功率对最优调制深度的影响进行了仿真研究。结果表明:光纤辐射致衰减越小、光源光功率越大,则光纤陀螺的最优调制深度越大,且相应的随机游走系数越小。增加光纤长度将降低光纤陀螺的最优调制深度,当光纤衰减较大且光纤较长时,过调制技术可能会使光纤陀螺性能恶化。因此,在星载光纤陀螺的设计过程中应根据实际情况对调制深度进行优化,以保证陀螺获得最优的工作性能。理论分析和仿真结果为星载光纤陀螺最优调制深度的选取提供了依据。

关键词：光纤陀螺调制深度随机游走系数空间辐射光纤辐射致衰减

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数字闭环光纤陀螺仪的随机噪声分析

天津工业大学学报 2015年第5期34卷 81-84页

作者：崔艳栾婧文顾宏天津工业大学理学院天津300387

分别对影响陀螺仪性能的各种噪声进行了分析.利用闭环传递函数,建立了随机噪声模型,系统地研究了探测器接收光功率、偏置点和探测器跨阻抗与光纤陀螺仪随机游走系数(RWC)之间的关系.根据对随机游走系数模型的分析,选择了光学组件,组装... 详细信息

分别对影响陀螺仪性能的各种噪声进行了分析.利用闭环传递函数,建立了随机噪声模型,系统地研究了探测器接收光功率、偏置点和探测器跨阻抗与光纤陀螺仪随机游走系数(RWC)之间的关系.根据对随机游走系数模型的分析,选择了光学组件,组装成陀螺仪并对陀螺仪的参数进行了优化设计.得出陀螺仪的主要参数:探测器跨阻抗Rf为80 kΩ;光功率I0为100μW;相对偏置点准b为4π/5.将计算出的RWC理论值与利用Allan方差法得到的实际测量值进行了比较,验证了随机游走系数模型的正确性.

关键词：光纤陀螺仪随机噪声随机游走系数闭环传递函数

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闭环光纤陀螺精度性能提升方法研究

红外技术 2019年第9期41卷 819-823页

作者：梁霄魏天啸谢良平罗瑞中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所

随机游走系数是衡量闭环光纤陀螺性能水平的重要指标,其体现了陀螺的极限精度。分别从理论上分析了偏置工作点、入射光功率对光纤陀螺随机游走系数的影响。根据随机游走系数中各部分噪声源的特性,建立了闭环光纤陀螺偏置工作点、入射光... 详细信息

随机游走系数是衡量闭环光纤陀螺性能水平的重要指标,其体现了陀螺的极限精度。分别从理论上分析了偏置工作点、入射光功率对光纤陀螺随机游走系数的影响。根据随机游走系数中各部分噪声源的特性,建立了闭环光纤陀螺偏置工作点、入射光功率与随机游走系数的数学模型。模型表明设定合适的光功率与偏置工作点可大大提升闭环光纤陀螺精度性能。通过实验验证了模型的正确性,实验结果表明提升光功率并采用陀螺的最优偏置工作点,可大幅提升陀螺随机游走性能。

关键词：光纤陀螺精度随机游走系数偏置工作点光功率

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光功率稳定性对光纤陀螺性能的影响研究

激光与红外 2015年第4期45卷 422-426页

作者：王杰杨明伟杨远洪北京航空航天大学精密光机电一体化技术教育部重点实验室北京100191 北京航空航天大学惯性技术国防科技重点实验室北京100191

首先通过对数字闭环光纤陀螺的原理分析,推导出了光纤陀螺输入输出的关系式,结合随机游走系数的表达式,指出光功率稳定性的两种影响方式,一是引入白噪声,二是改变控制参数。然后建立了光纤陀螺控制模型,研究了光功率衰减与波动对系统调... 详细信息

首先通过对数字闭环光纤陀螺的原理分析,推导出了光纤陀螺输入输出的关系式,结合随机游走系数的表达式,指出光功率稳定性的两种影响方式,一是引入白噪声,二是改变控制参数。然后建立了光纤陀螺控制模型,研究了光功率衰减与波动对系统调节时间和控制噪声的影响,同时针对光功率衰减对随机游走系数的影响,提出了动态调整最佳调制深度的优化方法。研究结果和优化控制方案对于高精度光纤陀螺的精度保持具有重要的实际意义。

关键词：光纤陀螺光功率随机游走系数损耗系数最佳调制深度

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光纤陀螺光功率对最佳偏置点影响的实验研究

计算机工程与设计 2016年第6期37卷 1693-1696页

作者：李贺吕英进朱奎宝邓年茂中国航天科工集团第二研究院七0六所北京100854 中国航天科工集团第四研究院十七所北京100038

为降低光纤陀螺在偏置工作区间[π/2,π]内的随机游走系数,通过分析光纤陀螺随机游走系数与偏置工作点关系的数学模型,对光源光功率影响光纤陀螺最佳偏置工作点的规律进行仿真和实验研究。实验结果表明,光源光功率越大,光纤陀螺的最佳... 详细信息

为降低光纤陀螺在偏置工作区间[π/2,π]内的随机游走系数,通过分析光纤陀螺随机游走系数与偏置工作点关系的数学模型,对光源光功率影响光纤陀螺最佳偏置工作点的规律进行仿真和实验研究。实验结果表明,光源光功率越大,光纤陀螺的最佳偏置工作点越靠近π,对应的随机游走系数越小;在偏置工作点不变的情况下,光源光功率增大过多,会使探测器工作在饱和区,降低光纤陀螺的性能。仿真和实验结果为光纤陀螺在设计过程中选择合适的光源光功率和偏置工作点提供了参考。

关键词：随机游走系数数学模型光源光功率最佳偏置工作点仿真与实验