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核磁共振陀螺静磁系统端口漏磁抑制技术

中国惯性技术学报 2018年第1期26卷 56-62页

作者：李攀刘元正王继良中航工业西安飞行自动控制研究所西安710065

核磁共振陀螺作为目前世界上体积最小的导航级陀螺,受到了国内外的广泛重视。核磁共振陀螺通过检测磁场中原子核自旋进动频率的改变确定载体角速度,核磁共振陀螺的陀螺精度与静磁场的均匀性、稳定性密切相关。然而核磁共振陀螺静磁系统... 详细信息

核磁共振陀螺作为目前世界上体积最小的导航级陀螺,受到了国内外的广泛重视。核磁共振陀螺通过检测磁场中原子核自旋进动频率的改变确定载体角速度,核磁共振陀螺的陀螺精度与静磁场的均匀性、稳定性密切相关。然而核磁共振陀螺静磁系统往往存在端口漏磁,形成杂散磁场,在长期工作过程中会磁化磁屏蔽罩,最终干扰陀螺精度。从核磁共振陀螺静磁场分布的理论分析出发,通过数学计算和计算机仿真,分析和研究了静磁系统的端口漏磁,并对静磁系统进行了优化设计。设计的核磁共振陀螺静磁系统端口漏磁在1.5倍螺线管直径范围内较传统方案平均减小45.4%,满足了核磁共振陀螺的使用需求。该工作为核磁共振陀螺仪设计和制造提供了一定的理论依据和参考价值。

关键词：核磁共振陀螺仪静磁系统端口漏磁双层螺线管

一种惯性辅助卫星完好性监测多解分离法的优化方法

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中国惯性技术学报 2014年第3期12卷 374-380页

作者：雷宝权曾进中航工业西安飞行自动控制研究所西安710065

针对惯性辅助卫星完好性监测多解分离法计算量大的问题,给出了一种基于参数序贯复用的优化方法。在对多解分离法及其计算量分析基础上,采用序贯处理技术,推导了低阶顺序处理多解分离法。同时根据系统结构特点以及滤波器间量测信息高度... 详细信息

针对惯性辅助卫星完好性监测多解分离法计算量大的问题,给出了一种基于参数序贯复用的优化方法。在对多解分离法及其计算量分析基础上,采用序贯处理技术,推导了低阶顺序处理多解分离法。同时根据系统结构特点以及滤波器间量测信息高度相关性,提出滤波器参数复用方法,避免参数重复计算。通过仿真实验,从故障引入时间和可见星数目变化两个方面对优化前后多解分离法的计算量进行了对比。仿真结果表明该优化方法可以有效降低多解分离法的计算量,便于工程应用。

关键词：卫星导航惯性导航卫星完好性监测故障检测隔离多解分离法序贯处理参数复用

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宽体客机飞控电作动系统设计

航空学报 2017年第S1期38卷 147-155页

作者：李永锋西安飞行自动控制研究所飞控部西安710065

为研究飞控电作动(EPA)系统技术,分析目前服役的国外多电客机空客A380、A350XWB飞控电作动系统、波音Boeing 787飞控电作动系统能源配置、作动器配置及技术特点,提出了国外多电客机飞控电作动系统发展趋势。结合中国电作动研制技术情况... 详细信息

为研究飞控电作动(EPA)系统技术,分析目前服役的国外多电客机空客A380、A350XWB飞控电作动系统、波音Boeing 787飞控电作动系统能源配置、作动器配置及技术特点,提出了国外多电客机飞控电作动系统发展趋势。结合中国电作动研制技术情况,提出中国宽体客机飞控电作动系统2H/2E能源配置方案及电作动系统配置方案,对电作动系统安全性、作动系统电功率、质量进行分析,为中国宽体客机飞控电作动系统研制提供有益参考。

关键词：多电飞机电作动能源配置作动配置安全性

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高精度单晶硅挠性摆式加速度计组件的工程化实现

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中国惯性技术学报 2017年第3期25卷 360-364页

作者：赵虎王淞立刘海斌张尧舜李鹏飞中航工业西安飞行自动控制研究所西安710065

针对单晶硅挠性摆式加速度计的高精度工程化应用需求,设计了加速度计组件及温控系统。针对大多数温控系统工作时的瞬时电流较大问题,设计了一种带抽头的加热片,将温控分为粗温控和精温控两个阶段,不同阶段采用不同的加热电阻。测试结果... 详细信息

针对单晶硅挠性摆式加速度计的高精度工程化应用需求,设计了加速度计组件及温控系统。针对大多数温控系统工作时的瞬时电流较大问题,设计了一种带抽头的加热片,将温控分为粗温控和精温控两个阶段,不同阶段采用不同的加热电阻。测试结果表明,设定目标温度为60℃,当外界环境温度从5℃到55℃变化时,温控系统到温时间小于15 min,控温精度小于±0.1℃,精温控时的最大电流为粗温控时的33.4%。连续15天通电实验表明,该组件的加速度计刻度系数K1稳定性小于10×10^(-6),偏值K0稳定性小于10μg,满足各类高精度、工程化的应用需求。

关键词：挠性摆式加速度计组件带抽头加热片高精度温控系统工程化

一种差动型谐振式空芯光子晶体光纤陀螺方案的设计与实现

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中国惯性技术学报 2020年第6期28卷 802-808页

作者：王京献李俊蓝士祺中航工业西安飞行自动控制研究西安710065

结合当前激光光源与光纤元器件发展现状,提出一种差动型谐振式光纤陀螺方案。该方案采用三束窄线宽激光注入空芯光子晶体光纤构成的谐振腔,基于三频差动的信号检测原理进行陀螺信号的检测,以降低光纤环的环境敏感性和背向散射噪声,遏制... 详细信息

结合当前激光光源与光纤元器件发展现状,提出一种差动型谐振式光纤陀螺方案。该方案采用三束窄线宽激光注入空芯光子晶体光纤构成的谐振腔,基于三频差动的信号检测原理进行陀螺信号的检测,以降低光纤环的环境敏感性和背向散射噪声,遏制双路陀螺共模噪声,增大陀螺敏感转速信号,提高系统检测灵敏度。通过对差动型谐振式空芯光子晶体光纤陀螺工作原理与精度分析,确定陀螺中谐振腔、光源以及检测控制系统的设计要求,结合关键技术研究,实现硅基自由光学耦合谐振腔首轮样机。差动谐振式光纤陀螺样机尺寸为Ф48 mm×25 mm,基于光纤准直器的谐振腔实现精细度32,样机常温静态下零偏稳定性达到1°/h。该方案的提出及实现,为谐振式光纤陀螺奠定了高精度和小型化的基础,具有极大的工程化应用潜力。

关键词：差动型谐振式光纤陀螺空芯光子晶体光纤自由空间耦合半导体激光器

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适用于色敏解调的光位移传感器宽带LED

光子学报 2013年第3期42卷 311-314页

作者：王东辉刘林张超包艳郭昕中航工业西安飞行自动控制研究所西安710065

为保证光位移传感器的工作性能,输入光源在500～800nm波长范围内需具有较高的光谱能量,照明用LED波长在700nm以上光谱能量陡降,限制了传感器的工作范围.针对照明用LED光谱能量不足的问题,研制出适用于色敏解调光位移传感器的宽带LED光源... 详细信息

为保证光位移传感器的工作性能,输入光源在500～800nm波长范围内需具有较高的光谱能量,照明用LED波长在700nm以上光谱能量陡降,限制了传感器的工作范围.针对照明用LED光谱能量不足的问题,研制出适用于色敏解调光位移传感器的宽带LED光源.首先利用单色仪对光位移传感器色敏元件WS7.56的性能进行了测试,依据色敏解调结果提出了光位移传感器正常工作所需的输入光源的光谱能量阈值.在照明用LED光谱特性基础上,配比掺杂氮氧化物红色荧光粉提升LED红光及近红外光光谱能量,得到了满足输入光源光谱能量阈值的宽带LED.最后,对该宽带LED光位移传感器进行了位移测量实验,实验结果较使用照明用LED光源有明显改善,位移解调线性度良好.本文研制的宽带LED光源体积小、效率高,是光位移传感器较为理想的宽带光源.

关键词：光位移传感器光谱能量宽带LED 红色荧光粉

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对称棱镜式环形谐振腔结构优化（英文）

红外与激光工程 2016年第11期45卷 216-224页

作者：姚呈康李俊李龙中航工业西安飞行自动控制研究所陕西西安710075

由直角梯形棱镜构成的环形谐振腔的输出信号在机械振动环境下会受到影响,使输出波形幅值产生调制。为了改善谐振腔输出信号质量,从工程探索的角度出发,首次将对称型全反射棱镜纳入谐振腔的结构设计方案中。通过理论计算和有限元分析的方... 详细信息

由直角梯形棱镜构成的环形谐振腔的输出信号在机械振动环境下会受到影响,使输出波形幅值产生调制。为了改善谐振腔输出信号质量,从工程探索的角度出发,首次将对称型全反射棱镜纳入谐振腔的结构设计方案中。通过理论计算和有限元分析的方法,对比了两种谐振腔的光线传输特性和应力分布。结果表明,对于传输波长为632.8 nm的激光谐振腔而言,对称型结构可以保证构成谐振腔的光学元件具有对称的应力分布,降低棱镜上的应力双折射效应,提高输出信号的稳定性。对称性棱镜环形谐振腔的激光传输轨迹更稳定,装配要求更宽松,应力极值仅为非对称结构的15%。通过对比,在一个激励周期内,对称型谐振腔的激光输出能量波动相比原始结构降低了52.63%,平稳性获得了显著的改善。使用对称型环形谐振腔,对于提高我国现阶段环形激光传感器件的输出稳定性提供了一种新的技术途径。

关键词：环形谐振腔光强调制应力双折射

四频差动激光陀螺左右旋模式光学解调分离方法研究

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光学学报 2013年第8期33卷 136-141页

作者：于文东吕晚成陈林峰韩宗虎李龙中航工业西安飞行自动控制研究所陕西西安710065

为了提高四频差动激光陀螺的精度,对其左右旋模式光学解调分离方法进行了理论分析和实验研究。根据陀螺输出光偏振特性,分析了椭圆偏振误差对左、右旋模式光学解调分离的影响机理。定义了分离后左、右旋模式输出信噪比,对该影响进行了量... 详细信息

为了提高四频差动激光陀螺的精度,对其左右旋模式光学解调分离方法进行了理论分析和实验研究。根据陀螺输出光偏振特性,分析了椭圆偏振误差对左、右旋模式光学解调分离的影响机理。定义了分离后左、右旋模式输出信噪比,对该影响进行了量化,信噪比越大对解调输出影响越小。基于仿真计算和实验验证,给出光学解调系统中偏振片安装角度与输出信噪比的关系,指出调节偏振片安装角度是一种工程上有效提高信噪比的方法,并提出一种新的偏振片角度选取的分离方法——剔除法。与该陀螺研制初期的提取法获得的信噪比进行了对比,理论计算和实验结果一致表明,剔除法优于提取法。

关键词：激光光学四频差动激光陀螺光学解调信噪比偏振片

平面谐振腔参数对腔内模式椭圆率影响的机理研究

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光学学报 2015年第8期35卷 171-176页

作者：于文东王京献陈林峰张明辉中航工业西安飞行自动控制研究所陕西西安710065

腔内模式椭圆偏振态和磁场是激光陀螺产生磁致误差的两个必要条件,减小腔内模式椭圆率是降低激光陀螺磁灵敏度的重要途径。基于琼斯矩阵的谐振腔理论,提出了建立自洽方程的位置原则;提出了自洽方程求解中起振模式的选取方法;形成了准确... 详细信息

腔内模式椭圆偏振态和磁场是激光陀螺产生磁致误差的两个必要条件,减小腔内模式椭圆率是降低激光陀螺磁灵敏度的重要途径。基于琼斯矩阵的谐振腔理论,提出了建立自洽方程的位置原则;提出了自洽方程求解中起振模式的选取方法;形成了准确、完善的腔内模式椭圆率计算公式。采用数值分析法,分析了平面腔激光陀螺反射镜参数及光路非共面误差对腔内本征模式偏振态的影响机理;提出了两种通过配置反射镜反射相移减小腔内模式椭圆率的新方法。

关键词：光学设计激光陀螺磁灵敏度椭圆率反射相移非共面角