诺思罗普公司的小型激光陀螺

诺思罗普公司精密产品部目前正在研制两种新型激光陀螺,它将把这些小型捷联式惯性器件用于战术导弹,并在研究用于弹道导弹防御.该公司的目的是要设计出能大批量生产、最终具有较低成本的激光陀螺.这两种激光陀螺就是:环形激光陀螺 它不采用高频振动电机来产生激光相移,相反采用了纯光学法.过去也有其他公司研究过纯光学环形激光陀螺,但诺思罗普公司研制的器件体积小,效费比高.     

激光陀螺的比例误差

比例误差是陀螺的主要性能参数之一。激光陀螺的比例误差就是激光陀螺比例因子的线性度。本文用最小二乘法处理激光陀螺的实验数据,准确地计算出比例因子及其线性度,从而揭示出没有活动部件的激光陀螺有着非常理想的线性度。激光陀螺的线性度测量方法,是将激光陀螺固定在精密速率转台上,以标称角速度诸值输入,测出相应的输出拍频值。再求线性方程和待定系数,最后算出比例误差。     

美研制战术导弹用的小型激光陀螺

美国诺斯罗普公司精密产品分公司正在研制两种新型激光陀螺:环形激光陀螺(RLG)和微型光学陀螺(MOG)。 环形激光陀螺不是使用高频振动电动机来提供相移而是依靠纯光学方法。虽然有些公司也曾研制过纯光学RLG,但是在小型化和效费比方面都不如诺斯罗普公司研制的。这种新型环形激光陀螺是一种低成本小型装置,有三个反射三角形光路。光路长5厘米,这是激光束在谐振腔内传播的距离。其中一束激光沿顺时针方向通过谐振腔;另一束激光则沿反时针方向通过。两者同     

激光陀螺在中、远程防空导弹上的应用

分析了激光陀螺的工作原理，介绍了激光陀螺的性能特点，提出激光陀螺具有传统的机电陀螺和其他类型陀螺所无法比拟的优点，其性能特征完全满足捷联惯导对惯性测量元件的要求，军事应用前景十分广阔，同时，对激光陀螺在新一代防空导弹上的应用作了展望。     

自适应卡尔曼滤波在激光陀螺信号处理中的应用

各种随机噪声是激光陀螺误差的主要来源。为了减小激光陀螺的随机误差，建立了激光陀螺随机漂移数据的时间序列模型，设计了基于激光陀螺随机漂移数据时间序列模型的经典卡尔曼滤波器，对激光陀螺随机漂移数据进行了卡尔曼滤波，并针对经典卡尔曼滤波的不足，利用简化Sage—Husa自适应滤波算法对激光陀螺漂移数据进行处理，取得了较好的结果。滤波结果表明，简化的Sage—Husa自适应滤波优于经典卡尔曼滤波，并验证了简化的合理性。     

激光陀螺随机误差系数分离方法研究

介绍了国外常用于评估环形激光陀螺和其它精密测量仪器性能的Allan方差法，讨论了环形激光陀螺的随机噪声特性，应用Allan方差法对激光陀螺输出数据进行了分析，分离出各项误差的系数，结果表明Allan方差法是一种有效的误差特性分析方法。     

三角形激光陀螺谐振腔的精度分析

利用几何光学建立了三角形激光陀螺谐振腔反射镜微动引起腔内环形光路的变化方程，通过对光路偏移量的分离，导出由谐振腔加工误差造成的且经过调腔后的剩余偏移量，最后通过光路的剩余偏移量对激光陀螺性能影响的分析，计算出三角形激光陀螺谐振腔加工精度要求并对其特点进行了总结。     

激光陀螺

随着导航设备的不断改进和发展,激光陀螺已进入了这一领域。激光陀螺的理论在20年前就已提出,但由于其工艺复杂,价格昂贵,因此直到八十年代才能在性能价格比上与通用型陀螺竞争。现代化的交通工具、如飞机、轮船甚至地面车辆几乎都采用了装有激光陀螺的导航系统。目前,唯一没有使用激光陀螺惯导系统的领域就是运载火箭。但这一状况很快即将打破,阿里安4运载火箭上将安装一台应急备用激光陀螺惯导系统。激光陀螺的优缺点与普通陀螺相比,激光陀螺最大的优点是可靠性高。普通陀螺的平均故障间隔时间     

四频激光陀螺腔体材料及元件

本文介绍了激光陀螺的工作原理及四频激光陀螺的特点。对四频激光陀螺的稳定性与所使用的材料和元件作了论述。     

激光陀螺的高频读出与自适应滤波方法的研究

针对三轴激光陀螺捷联惯导系统(LINS)中三个激光陀螺受各自抖动频率限制,读出频带不足且读出信号不同步,导致动态应用精度降低,研究并开发了一种新的环形激光陀螺(RLG)高频读出电路及信号处理方法。方案采用抖动角传感器获取RLG抖动输出结合原始输出信号构成闭环LMS自适应滤波器,通过DSP信号处理,同时用整周期采样的累积输出作补偿。给出了实现的原理框图和滤波算法。经测试,该方法提高了RLG的读出频带,解决了读出信号不同步的问题,并有效减小了RLG的输出信号噪声,提高了LINS的解算精度,为系统在高动态条件下,实现相关数据分析与误差补偿提供了前提和基础。     

一种单子样旋转矢量姿态算法

旋转矢量姿态算法可有效抑制高动态环境下捷联惯导系统(SINS)产生的圆锥误差。当 直接应用多子样旋转矢量姿态算法时,会降低系统姿态更新频率;若要保持姿态更新频率, 则需要提高采样频率,从而增加了导航计算机的硬件负担,并导致量化误差突出。针对上述 不足,提出了一种利用当前及前N个姿态更新周期角增量的单子样旋转矢量姿态算 法,并在典型圆锥运动条件下推导了算法补偿项系数。此外,由于陀螺输出经过数字滤波处 理后其幅频特性的改变会影响圆锥误差的补偿效果,根据滤波器特性推导了单子样旋 转矢量姿态算法的修正算法,以便于在工程中推广应用。该算法在不降低姿态更新频率 的同时,可获得较高的解算精度,适于高动态环境应用,实验结果验证了上述算法的正确性 和有效性。
     

谐振腔光纤陀螺频率调制原理及仿真

简述对谐振腔光纤陀螺入射光进行频率调制的基本方法，采用洛仑兹公式来描述光纤陀螺的传递函数，结合输入信号特征，建立其频域的数学模型，最后给出结果和相关仿真图形，以及关键参数的优化值和优化方向，再对全光路的结构提出具体的配置建议，仿真结果表明，谐振腔光纤陀螺具有良好的线性工作区间，精度也能够得到进一步的提高。     

抖动式激光陀螺零速率点误差分析

分析了抖动式激光陀螺经过零速率点引起的误差特征。根据此误差特征，系统地推导出该误差与陀螺参数的关系并进行了必要的讨论。     

一种机抖激光陀螺随机漂移小波滤波器设计

根据小波消噪及小波滤波器设计理论,在基于某型机抖激光陀螺随机漂移模型的基础上,利用其状态方程,在消失矩条件的基础上,添加系统模式与小波函数正交的条件,设计出一个适用于特定信号消噪的小波滤波器(bSTA小波)。实验结果表明,bSTA小波滤波器消噪达到满意的效果。     

基于平移不变量的激光陀螺信号快速滤波方法

为提高激光陀螺的测量精度,提出了一种平移不变量小波快速滤波方法。对信号作循环平移,进行软(硬)阈值小波消噪处理再作逆平移,通过多次“平移——滤波——逆平移”过程,最后平均所获结果,有效消除软阈值小波滤波中的伪吉布斯现象。讨论了算法中平移量对滤波效果和计算复杂度的影响。用Allan方差法对一组激光陀螺实测零漂信号的不同方法滤波效果分析结果表明,该滤波法能在不影响滤波效果的前提下较大幅度减少计算量。     

高重频激光对激光导引头干扰性能的研究

对高重频激光干扰激光半主动制导武器导引头的性能进行了理论分析。用陀螺稳定式激光导引头作为稳定跟踪系统,实验验证了高重频激光的干扰效果。最后,提出了采用这种干扰方法的一些实际问题。     

捷联惯导系统中确保全姿态测量的软故障检测和隔离

本文探讨了最多有两个捷联陀螺发生软故障时的故障检测和隔离方法，给出了由奇偶向量确定的软故障χ＾２检验法，详细推导了两个陀螺都发生软故障时的极大似然故障隔离判决函数的计算公式，归纳出了对故障陀螺的隔离搜索算法。仿真结果表明，即使故障量与漂移一样微小，该法仍能准确检测并隔离出故障陀螺。