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1.  高精度光纤IMU的磁屏蔽方法及实验研究  
   李金涛  房建成《航空学报》,2011年第32卷第11期
    惯性测量单元(IMU)是位置姿态系统(POS)的核心部分,IMU的精度很大程度上决定着POS精度。由于高精度光纤陀螺(FOG)的光纤线圈对磁场敏感,基于高精度FOG的IMU精度会受磁场影响而降低。本文研究了FOG磁敏感性机理,通过实验得出高精度光纤IMU对磁场敏感的结论。采用电磁场有限元分析软件Ansoft Maxwell研究了磁屏蔽体采用不同材料、不同厚度时的磁屏蔽效能(SE),并进行了IMU磁屏蔽结构设计。通过亥姆霍兹线圈测试得到的磁屏蔽体实际屏蔽效能最高为48.20 dB,与有限元分析结果基本一致。转台环境测试表明:屏蔽体使FOG漂移减小到9%以上;亥姆霍兹线圈测试表明:通过磁屏蔽使FOG零偏磁敏感度衰减2~21 dB,漂移磁敏感度衰减9~23 dB,对提高光纤IMU测试和应用精度以及机载环境适应性有重要意义。    

2.  核磁共振陀螺用高均匀磁场线圈设计方法  
   王春娥  秦杰《导航定位于授时》,2017年第4卷第1期
   核磁共振陀螺代表了新一代高精度、微小型陀螺的发展方向之一,随着陀螺体积的降低,磁屏蔽层与磁场线圈随之减小,且二者贴合更加紧密,高导磁性的磁屏蔽层及低导磁性的空气介质交错分布,改变了线圈的磁通路径,导致线圈的磁场均匀性下降,制约了陀螺精度的提高.针对这一问题,提出了磁场等效增益系数,模拟磁屏蔽边界对线圈磁场的影响,据此建立了磁屏蔽边界条件下高均匀磁场线圈模型,优化了线圈参数.对所设计线圈的磁场均匀性进行了测试,表明该设计方法可以得到磁屏蔽边界条件下高均匀磁场线圈,可为发展微小型、高精度的核磁共振陀螺高均匀磁场线圈设计方法提供参考.    

3.  轴向磁场对去偏陀螺消偏器的影响  
   张登伟  牟旭东  舒晓武  刘承《宇航学报》,2006年第27卷第6期
   分析了磁场对陀螺影响的机理。运用琼斯矩阵,基于单色光,导出了与消偏器绕向平行的轴向磁场,仍能对去偏光纤陀螺中理想的消偏器产生影响,从而给陀螺带来Faraday非互易相位差的具体公式,并给出了此相位差随保偏光纤扭转率变化的仿真结果和加磁场后的实验结果。仿真结果表明:具有扭转的消偏器能产生Faraday非互易相位差;实验结果表明:作用在消偏器上的轴向磁场影响去偏陀螺零偏精度。提出了减小作用在消偏器上的轴向磁场影响陀螺精度的主要方法:使构成两个消偏器的每段保偏光纤的扭转率φ→0。    

4.  光纤陀螺的温度实验与仿真分析  
   杨昌均  冯志刚  廖良斌  杨宏源《航空精密制造技术》,2011年第47卷第4期
   热致非互易相移的存在影响了光纤陀螺的工作精度。通过对热致非互易相移的分析,把握了该相移与光纤陀螺温度特性的关系。在此基础上,进行了光纤陀螺的温度实验与仿真分析。结果表明,仿真分析光纤陀螺的整体温度分布是可行的;温度实验与仿真分析相结合的办法有助于光纤陀螺温度特性的把握。    

5.  光纤陀螺磁敏感性的试验研究  被引次数:5
   王夏霄  宋凝芳  张春熹  马宗峰《北京航空航天大学学报》,2005年第31卷第10期
    光纤环是光纤陀螺的敏感部件.除Sagnac效应外,磁光法拉第(Faraday)效应也是光纤陀螺中实际存在的非互易效应.磁光法拉第效应是由于光纤制作工艺和光纤环绕制过程中存在的剩余双折射和光纤扭曲产生的,会在陀螺输出零位中附加一个固定偏置.借助有限元分析法,推导了微段光纤磁光法拉第效应的琼斯矩阵;建立了光纤环受磁场影响的数学模型;采用亥姆霍兹线圈进行了试验验证.试验结果证明了光纤陀螺磁敏感轴是存在并且可以确定的,提出了降低陀螺受磁场影响的具体措施.    

6.  磁屏蔽装置与磁场模拟器的耦合分析  
   吕志峰  张金生  王仕成  宋忠国  席晓莉  李婷《北京航空航天大学学报》,2018年第44卷第6期
   地磁导航半实物仿真是地磁导航从理论走向工程应用的关键环节,而地磁场环境仿真技术是地磁导航由计算机仿真过渡到半实物仿真的桥梁。针对地磁场环境仿真系统中磁屏蔽装置与其内部磁场模拟器的耦合问题,采用仿真分析与实验验证相结合的方法,利用Ansoft Maxwell仿真软件设计仿真实验对二者的耦合关系进行了探索性研究,并基于小型地磁场环境仿真系统对仿真得到的结论进行了实验验证。仿真和实验结果均表明:磁场模拟器在大电流强磁场的工作情况下会对磁屏蔽装置造成严重的磁化,进而会影响其屏蔽效果;磁屏蔽装置不会影响磁场模拟器的线性度和均匀性,但是会增大轴线中心点附近的磁场值;磁屏蔽装置会使磁场模拟器的电感增大,从而使实时性变差。研究结论可以为地磁场环境仿真系统的设计提供理论依据。    

7.  四频陀螺磁屏蔽罩设计方法  
   蔡焕夫  叶凌风《航天制造技术》,1993年第6期
   四频差动陀螺采用恒定偏频方案,较好地解决了锁区的问题,与交变偏频的单陀螺相比有一定的优势。但是由于是采用圆偏振光,增益管过纵磁场的零漂大,因此地磁及杂散磁场对四频差动陀螺的影响是相当大的。又由于一般高导磁软磁材料对应力、温度很敏感,很难适应陀螺的应用环境。设计出的适用于工程环境的磁屏蔽罩满足了四频差动激光陀螺。    

8.  光退色在光纤陀螺抗辐加固中的应用研究  
   刘德文  肖文  梁珣《宇航学报》,2009年第30卷第2期
   光纤陀螺中保偏光纤环因受辐射影响使其损耗增加,从而影响到光纤陀螺的精度,限制光纤陀螺在空间应用.对光退色现象从理论和实验进行深入的分析,得出光退色能够大幅度地降低保偏光纤的辐射损耗,增强保偏光纤的抗辐射性能,从而提高光纤陀螺的抗辐射性能.最后提出了利用光退色来提高光纤陀螺主动抗辐射的方案,采用该方案光纤陀螺光学系统的损耗降低了2.24dB,验证了该方案的可行性.    

9.  光纤陀螺热致漂移仿真分析及实验验证  
   佟向鹏《导航与控制》,2020年第2期
   外界温度场作用下,光纤环温度变化和热应力是引起光纤陀螺非互易误差的主要原因。分析了光纤陀螺热致漂移的数学模型,基于该模型仿真研究了对光纤环以恒定功率加热随后转入平稳状态扰动因素下陀螺的输出特性。为验证模型准确性,选用3个光纤环搭建光纤陀螺系统,并对陀螺零偏变化特性进行了测试。测试结果表明,各陀螺零偏测试值与模型计算值间的误差不超过8%,实验结果与模型能够较好符合,该研究结果对高精度光纤陀螺的设计具有重要指导意义。    

10.  激光陀螺磁特性研究  
   董红臣  王轲《导航与控制》,2009年第4期
   本文分析了激光陀螺磁敏感原理,研究了腔内激光束椭偏度的产生机理,设计了高消光比激光束椭偏度测量系统。实验结果表明,激光陀螺磁灵敏度大小与磁场方向有关,输出激光束的椭偏度越大,磁灵敏度越大。研究表明,通过减小输出激光束的椭偏度,可减小激光陀螺磁灵敏度,从而增强激光陀螺环境适应性,提高激光陀螺的成品率。    

11.  基于差分磁罗盘的组合航向系统  
   郝振海  黄圣国《北京航空航天大学学报》,2008年第34卷第4期
   为了解决在城市交通中动态干扰磁场对磁罗盘的干扰问题,对磁罗盘动态干扰的特点进行了分析;提出了差分磁罗盘DMC(Differential Magnetic Compasses)的概念;设计了基于差分磁罗盘和速率陀螺的组合航向实验系统;研究了基于阈值判断的差分磁罗盘动态干扰识别技术.实地跑车实验结果和理论分析吻合较好.实验表明:与单一磁罗盘相比,差分磁罗盘能较好地识别出动态磁场干扰,提高了磁罗盘在城市交通中的可用性.组合航向系统的鲁棒性和精度也得到了提高.    

12.  单模光纤环热应力双折射仿真分析  
   律新伟  武俊勇  孙丽艳《导航与控制》,2015年第3期
   光纤陀螺在温度场作用下产生零位偏移,降低了光纤陀螺的精度。光纤环是光纤陀螺产生温度误差的主要根源。分析了温度场作用下,单模光纤环产生热应力双折射的机理。基于有限元方法仿真出光纤环在特定加热条件下的热应力双折射的大小及其随时间的变化。最后结合仿真结果提出了减小光纤环热应力双折射的几种方法,对提高光纤陀螺温度环境性能有较大的指导意义。    

13.  光纤陀螺非线性误差的温度特性研究  
   陈静  董钧《导航与控制》,2014年第1期
   在不同调制深度下,光纤陀螺反馈通道的非线性误差对陀螺输出精度会有不同的影响。在此研究的基础上,通过实验与仿真分析相结合的方式,对光纤陀螺反馈通道非线性误差的温度特性也做了进一步的研究。研究表明,随着温度的降低,非线性误差对输出的影响也随之增加。仿真采用光纤陀螺单轴板在温箱中测得的数据,并利用Simulink建模分析。    

14.  光纤陀螺系统热建模及仿真  被引次数:3
   孟照魁  崔佳涛  杜新政  元春峰《北京航空航天大学学报》,2007年第33卷第6期
   在热状态方程的数学离散的基础上,从系统的角度出发,建立某一高精度光纤陀螺的热模型,介绍光纤陀螺电子系统热模型的建立过程,包括结构体几何模型的建立、内部热源模型的建立以及热敏光纤环体模型的建立.模型建立的方法不仅适用于研究对象,对于结构和组成类似的其他类型的陀螺也是适用的.并通过稳态热仿真研究了系统内热点分布及温度场分布;瞬态仿真分析了陀螺在常温(25.6℃)、低温(-40℃)以及高温(+60℃)环境下,启动过程中陀螺内部温度的变化,实验测试对比分析验证了模型的正确性.在此基础上得出了几个有意义的结论,这将有益于高精度光纤陀螺的工程化.    

15.  多种软磁合金及金属非晶材料的磁屏蔽性能研究  
   张文彬  张艳景  肖琦  王琪《航天器环境工程》,2017年第34卷第5期
   针对部分航天器组件易受磁场影响的问题,文章选取了6种目前常用的软磁合金及金属非晶材料,研究了它们对于弱磁场波动、稳恒磁场以及低频交流磁场的屏蔽效果,结果表明,材料的磁导率与矫顽力对磁屏蔽性能有较大影响,其中矫顽力与磁屏蔽性能的负相关性更好,即矫顽力越低,材料的磁屏蔽性能越好。对于测试的6种材料,铁镍合金材料与钴基非晶材料的磁屏蔽性能优于其他4种,铁镍合金材料在1 kHz以下磁屏蔽性能更佳,钴基非晶材料在50 kHz以下具有一定磁屏蔽效果。    

16.  基于高灵敏超导探测器的新型脉冲光高精度光纤陀螺技术研究  
   王巍  冯文帅  于海成《导航与控制》,2020年第3期
   高精度光纤陀螺的精度主要由光纤陀螺检测噪声决定,一般可用角随机游走系数来表征,光纤陀螺的角随机游走主要由光路干涉信号的信噪比和信号处理引入的噪声决定。提出了基于高灵敏超导探测器的脉冲光高精度光纤陀螺技术方案和精度提升方法,实现了陀螺光信号的高灵敏检测,显著降低了光纤陀螺的热噪声,降低了相对强度噪声,并避免了连续光因调制切换引入的尖峰脉冲误差的影响,有效提升了光纤陀螺的精度水平。通过仿真分析,可将光纤陀螺的随机游走系数检测极限从3.53×10-5(°)/h1/2降低至1.6×10-5(°)/h1/2,减小了约54.7%。    

17.  被动式揩振腔光纤陀螺的结构设计和误差分析  
   李佳程《惯导与仪表》,2002年第1期
   本文对被动式谐振腔光纤陀螺的典型结构和主要误差源进行了分析,提出了一些结构和元器件方面的建议,并给出了仿真的结果。认为被动式谐振腔光纤陀螺是一种很有价值的研究方向,尤其是在传统的干涉式光纤陀螺在精度上遇到了难以克服的限制时,开展被动式谐振腔光纤陀螺的研究是必须并且适时的。    

18.  采用开关电路消除尖峰脉冲的陀螺及其理论分析  
   张书颖  左文龙          高洪宇《导航定位于授时》,2015年第4期
   陀螺输出波形中经常含有2 倍于本征频率的尖峰脉冲误差信号。采用高速开关电路消除了光纤陀螺的尖峰脉冲, 提高陀螺采样有用信号的信噪比。从理论分析和仿真上证明了这一方法不仅消除了尖峰脉冲, 而且也消除了尖峰脉冲扩散在解调信号中的奇次谐波干扰。通过实验对比可以看出这一方法提高了陀螺的精度。    

19.  载人深空探测磁场主动辐射防护技术研究  
   蔡明辉  杨涛  韩建伟《深空探测学报》,2019年第6卷第2期
   基于单粒子轨道理论和蒙特卡洛方法建立了一种磁场主动屏蔽防护分析方法,针对理想磁场构型分析了屏蔽磁场强度、厚度和结构对屏蔽效果的影响。研究结果表明:屏蔽效率随磁刚度BL增大且当磁刚度BL一定时,增加磁场强度B比增加磁场厚度L更有效;对于有限长屏蔽磁场构型,端盖区需加强防护;桶状区与端盖区采用直线型屏蔽磁场的构型防护效果最好,能够对典型银河宇宙线能谱屏蔽90%的高能粒子。    

20.  数值模拟激光测振在光纤陀螺设计中的应用  
   林恒  杜新政  张春熹  马静《北京航空航天大学学报》,2004年第30卷第3期
    应用有限元单元法对光纤陀螺结构进行了振动摸态仿真,利用Polytec-PS200激光测振仪实现了陀螺的高精度测振.发现振动环境中结构的共振是影响陀螺精度的主要因素之一.验证了合理的结构可有效地提高光纤陀螺在振动环境中的精度——优化后的陀螺在相同振动环境中零漂减小了65%.    

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