一、干涉型光纤陀螺仪关键技术研究（论文文献综述）
宫宸博[1]（2021）在《一种不受本征频率限制的干涉型光纤陀螺仪研究》文中指出
解来斌[2]（2021）在《白光干涉式光纤陀螺的信号处理》文中指出光纤陀螺是基于赛格纳克原理的一种角速度测量仪器,它具有抗电磁干扰、无相对运动部件、灵敏度高、测量方式灵活、使用寿命长等优点。自发明以来,便受到多个国家的重视,经过三十多年的发展,光纤陀螺仪已经大量应用于军事和民用领域,未来仍有巨大的发展空间。本研究中提出了一种菱形光程差偏置结构光纤陀螺仪,利用菱形光程差偏置结构产生光程差偏置,代替了传统干涉式光纤陀螺仪的相位调制器,并利用高速可调谐激光器进行多波长相移算法,为传统的光纤陀螺领域提供了一个可代替的角速度测量方案。由于本实验装置的响应频率很高,因此还可以应用于航天器的高频角振动测量中。论文的主要工作内容如下:首先,本文介绍了陀螺仪的发展历史以及在国内外的研究与应用现状,并通过重点介绍光纤陀螺的各组成部分及其工作原理,奠定下一章的光纤陀螺仪系统搭建思路,通过分析光纤陀螺中存在的噪声,有针对性的设计抑制噪声的各种办法,进而提高光纤陀螺的稳定性与精确度。其次,在分析闭环光纤陀螺的系统组成与调制方式后,提出一种新型菱形光程差偏置光路结构,该结构可代替传统干涉式光纤陀螺仪中的相位调制器,通过引入一段非互易性光程差偏置,使光纤陀螺在静止状态即可产生白光干涉光谱;同时在传统方波调制的基础上提出一种双波长切换调制解调技术,使得光纤陀螺的灵敏度和解调速率大大提升,响应时间大幅减小。将双波长切换算法进行改进,实现三波长切换算法,虽然牺牲一部分解调速率,但可以直接得到的光纤陀螺的转速信息。最后,本文介绍了菱形光程差偏置结构光纤陀螺系统的各个组成部分以及设计思路,包括光路部分和电路部分,电路部分又包括硬件部分与软件部分,硬件包括:激光器及其驱动、模数转换、光电探测等,软件部分包括FPGA上的Verilog程序,以及Lab VIEW上位机上的程序,并对双波长与三波长算法进行了角速度传感实验验证。
王雅[3]（2021）在《干涉式光纤陀螺仪光路控制技术研究》文中研究表明陀螺仪作为惯导系统中的核心器件,无须依靠外部信息,仅根据内部构件的测量就可推算出运载体的角速率。光纤陀螺仪（Fiber Optic Gyroscope,FOG）以其长期稳定性好、成本低、集成度高和体积小等性能优势,在航空航天、军事国防领域及民用产业中,占据重要市场地位。为了能够适应新式武器装备的要求,扩大光纤陀螺仪的应用领域,快速性成为了光纤陀螺仪研制的目标之一。因此,本文结合所内实际型号产品要求,以中低精度光纤陀螺仪为研究对象,对此项技术展开应用研究。在深入分析光纤陀螺仪基本原理及数字闭环技术的基础上,基于现有的光路结构和电路模块,提出了光路控制方案:将光源驱动电路与数字解调电路结合起来,引入新式闭环回路,实现整个光路上光功率的动态控制和实时调节。确定光路控制方案后,搭建以FPGA为核心的信号处理平台,通过数控电路变流驱动光源,实现干涉系统中光信号的快速稳定,为闭环软件设计提供硬件基础。依托上述方案,设计硬件电路系统。硬件电路系统包括数字电流源电路、数字温控电路、信号采集电路、基于FPGA的核心处理电路及后端通信电路,针对每个电路的功能及设计要求,选取主功能芯片,运用Altium Designer软件对整体硬件电路进行PCB板级设计。硬件系统搭建完毕后,在QuartusⅡ开发环境下,运用自顶向下的模块化设计方法及Verilog HDL语言编写,设计软件模块以实现陀螺的闭环功能。在此基础上,成功搭建了采用光路控制方案原理的实验样机,对其功能进行了调试验证,结果表明其闭环功能正常。论文对比了不同光源驱动控制下光路性能的稳定性,并对陀螺进行了主要指标测试,结果显示全温条件下响应速度有效提高,性能也有所改善,验证了光路控制方案的可行性,为后续的工程化设计实现提供了参考。
王学斌[4]（2020）在《光纤环非互易性结构的设计及优化》文中研究说明光纤陀螺仪是惯性导航系统中用于测量载体角速率的新型仪器,具有全固态、结构简单、生产成本低、测量的精度和灵敏度高等突出优点。但是作为光纤陀螺仪中核心传感器件的光纤环在实际应用中对于环境温度的变化非常敏感,在变化的温度场中会产生较大的零偏温度漂移。而其与载体角速度导致的零偏漂移在光纤陀螺仪的输出信号中无法区分从而引起测量误差,对光纤陀螺仪的实际应用造成了很大的阻碍。本文主要针对光纤陀螺仪温度误差硬件补偿方法中的光纤环绕法进行研究,通过分析温度误差的产生原因和抑制方法对光纤环绕法进行优化设计,从而提升了光纤陀螺仪的测量精度和温度性能。本文首先介绍了干涉式光纤陀螺仪的测量原理、光纤陀螺仪中非互易性误差及抑制方法、光纤陀螺仪中各光电子器件的功能以及光纤陀螺仪的主要性能指标。然后推导出了光纤环中的shupe误差和热应力误差公式,分析了影响光纤环温度误差的主要因素并提出改善光纤环绕法可以抑制光纤环中产生的温度非互易性误差。接着建立了以层为单位的各绕法光纤环温度相位误差数学模型,从理论上分析了各绕对于温度梯度的抑制作用。并在交叉对称绕法的基础上提出了反交叉对称绕法,发现该绕法对于径向温度梯度及轴向温度梯度的抑制效果很好,能够有效降低光纤环中的温度误差。最后在ANSYS中建立了全骨架光纤环的有限元模型,利用有限元分析法对不同温度场载荷下各绕法光纤环中产生的温度误差进行了仿真实验,实验结果表明同一温度场载荷中反交叉对称绕法光纤环中产生的温度误差最小,对于温度梯度的抑制能力最强。并针对反交叉对称绕法进行了绕制工艺流程和骨架结构上的改进。
王惜康[5]（2019）在《基于大型光纤陀螺仪的世界时解算方法研究》文中研究表明世界时（UT1）是地球定向参数之一,它是实现天球与地球坐标系相互转换的必要参数之一,在深空测量、航空航天等领域具有重要作用。UT1具有时变性、难以长期精准预报的特点,需要定期测量。当前国内还没有完备的独立自主的UT1测量解算系统,而各研究领域所需的UT1参数服务都是依靠国际合作来获取。鉴于其重要性,建立一个独立自主的UT1观测解算系统是必要的。大型光纤陀螺仪具有敏感测量地球自转变化的特点,有潜力发展成为一种新型的UT1测量技术。当前国家授时中心已经初步建立了大型光纤陀螺仪实验平台,并逐步开展了利用大型光纤陀螺仪对地球自转运动的观测研究工作。其中对UT1参数的解算以及参数解算过程中的相关误差改正方法等问题是该研究的关键工作之一。本论文针对当前UT1参数时间分辨率低的问题,结合大型光纤陀螺仪可以实时测量地球自转变化的特点,在深入分析了各种影响光纤陀螺仪测量的物理因素以及对测量结果影响的物理机制的基础上,提出了相应的误差改正模型,并建立了基于大型光纤陀螺仪实时测量解算UT1参数的映射函数。同时设计了基于大型光纤陀螺仪的地球自转钟的基本结构,并提出了地球自转钟的标定与校准方法。并通过实测数据的分析,论证了大型光纤陀螺仪成为一种新型UT1测量技术的可行性。初步实现了利用大型光纤陀螺仪输出的原始测量数据对UT1参数的近实时解算,实现了基于大型光纤陀螺仪来提高UT1参数解算的时间分辨率的研究目标。本论文的主要研究工作与创新成果如下:1.论文从光纤陀螺仪的基本测量原理出发,运用不同坐标间的坐标转换关系,首先建立了光纤陀螺仪精确测量地球自转角速度的观测方程。依据观测方程设计了相应的数据处理流程。2.针对光纤陀螺仪观测平台在地球潮汐和局部地球物理效应的作用下产生倾斜变化,从而使光纤陀螺仪的原始测量数据中产生定向误差的问题。结合定向误差的来源和特点,研究分析了不同误差来源对光纤陀螺仪测量结果的影响机制,并针对性的提出了定向误差的改正方法。最终从原始测量数据中实现了定向误差与地球自转数据的分离。3.针对光纤陀螺仪原始测量数据中由于仪器噪声的存在,而无法直接读取地球自转角速度信息的问题,文章利用实测数据首先分析了光纤陀螺仪的噪声特性。其次依据噪声特性,提出了相应的消噪方法:利用间隔5min的滑动平均法可以最大程度的消除噪声带来的干扰,经过消噪后,测量数据反映地球自转角速度变化的精度可以达到-103?10-1rad?s。4.针对如何利用光纤陀螺仪测量数据以实现UT1参数解算的问题,论文首次提出了基于光纤陀螺仪测量的地球自转角速度值与UT1参数的映射函数。通过对地球瞬时自转角速度的相对变化量进行数值积分,以实现UT1参数的转化,并利用实测数据验证了UT1解算方法的可行性,结果表明,利用实验光纤陀螺仪可以有效提升UT1参数的时间分辨率,最终实现了对UT1参数解算的时间分辨率可以达到5min。在国内首次实现了利用光纤陀螺仪对UT1参数的测量解算。5.基于大型光纤陀螺仪的UT1解算方法可以应用于地球自转钟系统中,研究并设计了基于大型光纤陀螺仪的地球自转钟系统的基本结构。同时针对大型光纤陀螺仪不便于使用转台标定的问题,提出了利用地球自转角速度的稳定性来实现对大型光纤陀螺仪的标定。除此之外,文章还提出了对基于大型光纤陀螺仪的地球自转钟的校准方法,通过利用光纤陀螺仪测量解算的UT1参数与IERS提供的UT1参数定期比对以实现对地球自转钟的定期校准。该校准方法可以解决地球自转钟在长时间运行下解算的UT1参数值,因光纤陀螺仪漂移现象的存在而逐渐偏离真值的问题。
王威[6]（2019）在《光纤陀螺误差处理及初始对准技术研究》文中指出光纤陀螺仪（Fiber-Optic Gyroscope,FOG）是光纤捷联惯导系统的核心器件,FOG的精度决定了光纤惯导系统的极限精度。由于弹光效应的存在,FOG易受外界振动干扰而产生输出误差。解决FOG振动问题的手段可分为硬件方法和软件方法两种,硬件方法主要为加装减振装置、光纤环加固胶、改进机械结构和采用多极对称绕法等手段,这是以增加体积和成本为代价的。相比硬件消除振动的方法,软件方法则具有更好的灵活性和效果。构成FOG的核心部件对温度较为敏感,当环境温度发生变化时,在陀螺的输出信号中将产生非互易性相位误差。消除FOG的振动误差和温漂误差是提高FOG精度的关键。初始对准是捷联解算的前提和基础,初始对准的精度是导航精度的重要组成部分。罗经精对准的收敛效率和对准精度是一对矛盾,需要合理设置对准参数来协调两者的关系。线性卡尔曼精对准由于FOG常值漂移的存在,水平失准角误差存在较为明显的漂移。大失准角或动基座条件下的粗对准具有强非线性,寻求高阶非线性滤波算法和相应的改进算法是解决问题的有效途径。本文围绕FOG振动误差处理、FOG温漂误差处理、基于罗经法和线性卡尔曼方法的精对准、基于高阶非线性滤波的大失准角粗对准等方面开展研究,主要的创新成果如下:1、针对FOG受振动干扰而产生的输出误差问题,提出一种改进掩膜经验模态分解（Empirical Mode Decomposition with masking signal,M-EMD）算法,通过改进算法对角振动和线振动干扰进行提取和补偿,达到消除振动误差的目的。针对传统M-EMD消除模态混叠的不足,分析并给出了最优掩膜信号的频率及其范围,利用粒子群算法（Particle Swarm Optimization,PSO）对掩膜信号的频率和幅值进行寻优。在振动信号分解的基础上,根据本征模态函数（Intrinic Mode Function,IMF）和原始振动信号之间的相关系数、IMF的均值等完成振动信号的提取和补偿。通过对周期振动信号的建模和预测,实现了周期性振动信号的实时补偿。2、针对单一温变速率下FOG的温度漂移误差的建模问题,提出了基于多参数的新型组合核函数的支持向量机（Support Vector Machine,SVM）建模算法,采用改进的粒子群算法（Particle Swarm Optimization,PSO）对参数进行寻优,进而获得高精度温漂模型。针对单一核函数回归精度低下的问题,提出了多参数的组合核函数。为了提高PSO算法的收敛效率和准确性,对惯性权重w进行了优化设计。实验结果表明,基于改进算法的FOG温漂模型较传统方法的模型具有更高的精度。3、针对多温变速率下的FOG温漂补偿问题,提出了基于改进EEMD（Ensemble Empirical Mode Decomposition,EEMD）算法的多尺度温漂补偿方法。首先使用改进的EEMD对光纤陀螺温漂数据进行多尺度分解,通过IMF的排列熵滤除噪声相关IMF;再通过对IMF的Hilbert瞬时频率均值的分析,确定多尺度模型的个数和划分方法。为了提高FOG温漂模型的精度,除了温度参数以外还增加了历史温漂数据作为SVM模型的特征属性参数,并用赤池信息量准则（Akaike Information Criterion,AIC）对历史数据的个数进行寻优。最后通过SVM对多尺度温漂数据进行补偿。4、针对罗经精对准的收敛效率和收敛精度不能兼顾的问题,引入指数形式的有限时变阻尼周期来提高精对准的快速性和收敛的精度。针对线性卡尔曼精对准水平失准角误差漂移问题,引入用失准角估计值全反馈实时修正姿态矩阵的反馈算法,以此解决水平失准角误差漂移问题,与此同时提高了对准的精度。针对粗对准结束后的失准角没有收敛到小角或粗对准失败情况下的精对准问题,引入自适应五阶容积卡尔曼（Cubature Kalman Filter,CKF）算法,通过利用当前时刻的新息计算反馈系数,改善了新息的反馈效率,提高了新息利用效率和滤波精度。5、针对大失准角的粗对准问题,提出了渐消自适应五阶CKF算法,通过渐消记忆指数加权来计算当前新息协方差矩阵的估计值,以此提高新息的利用效率和滤波精度。为了提高新息的反馈效率,利用渐消因子反馈系数对下一滤波周期的状态一步预测协方差阵进行整体修正,能够提高对准的收敛效率。在滤波进入收敛阶段后,针对由于渐消卡尔曼算法的过反馈而导致的振荡或发散问题,选择在方位失准角估计值的梯度最大处停止自适应反馈修正,以此保证算法的收敛性。FOG振动误差处理方法分别通过了振动台的角振动和线振动数据验证,实验表明了改进算法能够有效提取和补偿振动干扰。FOG温漂建模和多尺度补偿方法在温箱实验中得到了验证,建模精度和补偿效果均有提升。改进的精对准算法和粗对准算法分别在转台和车载实验中得到了验证,取得了较好的结果。
吴耀方[7]（2019）在《超大环光纤陀螺仪的电路研制》文中研究说明光纤陀螺仪作为惯性技术中的角速度传感器,广泛地应用在航空、航海以及国防工业等领域。超大环光纤陀螺仪是在光纤陀螺仪的基础上通过增加光纤环的尺寸,达到增强Sagnac效应的目的,以此提高测量的精度以及灵敏度,使得超大环光纤陀螺仪零偏稳定性优于10-3°/h,可以在大地测量、地震监测、世界时（Universal Time,UT1）等精密测量领域应用。然而超大环光纤陀螺仪中光纤环尺寸的增加也会带来更大的噪声问题,这给超大环光纤陀螺仪信号的探测工作带来了困难,成为制约超大环光纤陀螺仪发展的因素之一。本文以“基于超大环光纤陀螺仪的世界时精密测量”项目为背景,对超大环光纤陀螺仪的电路进行研制,设计出结构简单、性能良好的电路处理方案,实现对Sagnac信号的有效检测。首先,介绍了超大环光纤陀螺仪的工作原理以及信号检测方法,并分析了超大环光纤陀螺仪中存在的问题。其次搭建了超大环光纤陀螺仪电路硬件,为了减小温度和振动对电路的影响,采取温控措施,并对实验室的温度、湿度、倾斜度进行了测量和评估,测试结果显示在采取温控的情况下温度波动小于0.30℃、湿度波动5%、倾斜度波动小于0.30角秒,可以满足我们对搭建电路以及相关实验的环境需求。最后,以虚拟仪器PXI系统与LabVIEW软件为平台,对超大环光纤陀螺仪电路控制程序进行了设计,在常温条件下,利用设计出电路控制程序在光纤环直径为38cm、光纤总长度30 km的超大环光纤陀螺仪中进行了测试,测试结果显示超大环光纤陀螺仪的零偏稳定性到达10-5°/h。接下来重点在光纤环直径为12cm、光纤总长度1.5 km的光纤陀螺仪中进行了电路算法对比实验,在对电路算法优化后,在4°/s输入角速度范围内测得光纤陀螺仪的标度因数非线性到达35.1ppm,光纤陀螺仪的零偏稳定性达到了1.6 10-3°/h,同时实测出地球自转角速度平均值与理论值误差为1.7%,相比于电路算法优化前,标度因数的非线性度以及测量地球转速平均值误差均提高了一个量级,零偏稳定性提高了4.1倍。
黄冬[8]（2019）在《高精度光纤陀螺仪的研究》文中进行了进一步梳理基于Sagnac效应的光纤陀螺仪可以实时、高精度和自主测量角速度。自1976年第一台光纤陀螺仪的问世以来,发展迅速,其精度不断提高,在惯导等领域得到广泛应用。本研究是基于高精度光纤陀螺仪的世界时（Universal Time,UT1）精密实时测量,利用光纤陀螺仪开展的一种全新技术应用,以此来满足我们国家目前还没有独立自主的UT1测量系统这一重大战略需求。该系统的核心是研制高精度大型光纤陀螺仪,并探索光纤陀螺仪的测量极限,为UT1的高实时性和高精度测量奠定坚实基础。论文主要工作如下:首先,介绍了光纤陀螺仪的基本原理,分析了光学器件和外界环境对光纤陀螺仪性能的影响。为了满足项目的需求,设计了一套干涉型混偏高精度光纤陀螺仪的光路系统,并对实验室的温度、磁场和振动进行了测量,测量结果表明实验室可以对陀螺仪实验研究提供稳定的物理环境。其次,针对光纤环的本征频率测量,设计互相关法和方波调制法两种实验方案,测定了1.5 km且直径为11.2 cm的光纤环本征频率为65.8 kHz,两种方案测量结果一致。通过信噪比确定该系统最优调制深度,理论模拟系统最优信噪比在0.92π处,实验测得系统最优信噪比在0.9π处,相比陀螺最灵敏点0.5π处信噪比有明显提升。最后,利用噪声相减法对光源的相对强度噪声进行抑制。在简约光纤陀螺仪的结构中,增加了强度噪声抑制光路,通过对两路探测的光信号中含有相同成分的光源相对强度噪声相减以抑制光源的相对强度噪声。光源的相对强度噪声抑制后,陀螺输出信号的噪声明显下降。零偏不稳定性达到了3.6×10-3°/h,其随机游走降低了32%。结合承担的项目任务,本论文设计并搭建了一套干涉型混偏的简约光纤陀螺仪实验系统,通过相对强度噪声抑制和优化光路,实验系统稳定度进入E-3°/h,可以满足项目的要求。
齐兵[9]（2018）在《光纤陀螺仪温漂误差精密补偿方法研究》文中研究指明光纤陀螺仪作为新型捷联惯性系统的核心部件,其光学组件和电学组件普遍具有较为显着的温度依赖性,这使得光纤陀螺仪对环境温度较为敏感,进而导致捷联惯性系统精度显着降低。因此,提高光纤陀螺仪对外部以及自身环境温度的适应性,进而保证捷联惯导系统实际精度,研究光纤陀螺仪温漂误差精密补偿方法具有重要意义。论文以船用光纤惯性导航系统为研究背景,以实验室在研光纤陀螺仪为研究对象,研究一种光纤陀螺仪温漂误差精密补偿方法,保证光纤陀螺仪精准地、实时地、稳定地输出载体角速度,实现提高光纤陀螺仪环境适应性的目的。论文的主要研究工作具体从以下几方面展开:阐述论文的研究背景和研究意义,深入调研并且详细分析光纤陀螺仪、光纤陀螺仪温控技术、光纤陀螺仪温漂误差补偿技术的国内外发展现状,进而确定光纤陀螺仪温漂误差精密补偿方法的总体需求和关键技术,并据此提出温度控制和温漂误差补偿相结合的光纤陀螺仪温漂误差精密补偿方法的总体方案。为提升温度测量的精度,提出基于序列激励控制的精密测温方法。选用铂电阻Pt1000为测温传感器,研究基于阻值比较法的测温电路,消除测温电路中的非线性误差;研究并设计序列激励控制方法,消除测温回路中的热电动势,并有效抑制自热效应;研究并提出AD同步采样方法,消除因激励源和参考源不稳定而导致的AD采样误差;优化设计大温宽下精密测温方法参数;研究基于分段线性拟合的温度校正方法,减小拟合误差并提高计算实时性;根据测温噪声特性,设计低通滤波算法,减小随机干扰对测温精度的影响。然后,利用恒温槽对该精密测温方法开展长时间考核。为解决光纤陀螺仪环境适应性较差的问题,在阐述Smith预估器提升PID温度控制系统控制效能的基础上,提出基于Smith预估器的小温变梯度控制方法。针对Smith预估器存在控制效能降低的情况,通过仿真分析Smith预估器与温控箱参数不匹配对系统控制效能的影响,从数字控制系统的采样信号特性出发,设计可精确估计温控箱参数的离散近似估计模型为Smith预估器参数更新提供参考。根据温控箱内部温度样本精确辨识温控箱参数并建立离散近似估计模型,进而实时更新Smith预估器参数,及时调节温度控制量以实现温控箱内部温度小温变梯度变化,最终精确地、平稳地稳定于目标温度。最后,设计温度升降实验,根据实验结果从动态特性和稳态特性两方面对DA模型和Fuzzy模型的参数估计性能进行对比分析,并对小温变梯度控制进行性能分析。为解决光纤环存在较强温度依赖性的问题,分析光纤陀螺仪温漂误差的产生机理,探索出影响光纤陀螺仪温漂误差的另一重要因素,即温度复合量。利用温度复合量改造传统型光纤陀螺仪温漂误差估计模型,建立基于温度、温度变化量和温度复合量的改进型光纤陀螺仪温漂误差估计模型。基于温度升降实验,测试实验室在研光纤陀螺仪,根据光纤环温度相关量和光纤陀螺仪温漂误差,利用RBF神经网络建立改进型光纤陀螺仪温漂误差估计模型。然后,设计温度升降实验分别考核传统型光纤陀螺仪温漂误差估计模型和改进光纤陀螺仪温漂误差估计模型,并对其性能进行对比分析。为考核光纤陀螺仪温漂误差精密补偿方法的综合性能,以光纤陀螺仪输出角速度的精准性和稳定性作为考核依据,设计温度升降实验分别对基于温控、基于温补、温控和温补相结合的三种方法进行性能考核,并对其考核结果进行对比分析。考核结果表明,经光纤陀螺仪温漂误差精密补偿方法补偿后,温控箱内部温度变化梯度显着减小至约为原值的60%,PID温度控制系统的超调量基本消除;精密补偿后光纤陀螺仪的输出精度能达到?0.05°/h,精密补偿后的输出均方差较精密补偿前的输出均方差提高约为两个数量级,平均提高到精密补偿前输出均方差的1.932%。基于此,温控和温补相结合的光纤陀螺仪温漂误差精密补偿方法能够有效减小温度变化梯度,提升光纤陀螺仪的环境适应性,确保温控箱内部温度长时间相对稳定,进而提升光纤陀螺仪的精准性和实时性;能够精准地补偿光纤陀螺仪温漂误差漂移,有效地解耦光纤环的温度依赖性,保证光纤陀螺仪精准地、稳定地输出角速度。对于保证惯性导航系统能够在不同工作环境下精确地、稳定可靠地运行来说,光纤陀螺仪温漂误差精密补偿方法具有重要意义。
刘志星[10]（2013）在《基于回音壁模式的微球慢光产生理论及传感方法研究》文中提出光纤陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体角速度仪器,在航空,航海,航天和国防工业中被广泛使用。受制于现有的技术水平,光纤陀螺仪精度的提高和体积的减小受到了内部光纤长度和固化技术的限制。慢光技术的迅速发展为解决这个问题提供了一个行之有效的方法。目前尚没有利用慢光技术的光纤陀螺仪应用于工程,大部分停留在实验室研究阶段。但是随着对慢光产生机理的进一步研究和探索,慢光光纤陀螺仪以其高精度、体积小的优势受到了广泛的关注,并且表现出了极大的应用潜力。本文作者主要进行了以下几方面的工作：（1）对目前现有的慢光技术进行了一系列的调研,分别对他们的优缺点进行了分析,选定了微球谐振腔与双锥形光纤的慢光方案,同时在理论上对慢光的引入可以提高灵敏度进行了理论上的验证。（2）对微球谐振腔和双锥形光纤组成的慢光系统进行了理论上的分析和仿真。分别对单个微球谐振腔和两个微球谐振腔的情况进行了输入输出特性和透射率进行了理论推导和数学仿真,对仿真结果进行了对比,选定了单个微球谐振腔的方案。（3）使用了定向耦合定理对单个微球谐振腔的输入输出特性及在过耦合状态下的有效相移、透射率、有效延时和光速与耦合系数、距离的函数关系进行了理论推导和数学仿真,并对仿真结果进行了分析。（4）搭建光纤陀螺仪的实验平台,并对引入慢光后的慢光陀螺仪进行了理论分析和仿真优化,确定了微球谐振腔的半径、微球谐振腔与双锥形光纤之间的距离。设计了实验平台的电源模块,光源模块和检测模块,并对其分辨率、重复性和回程误差进行了实验测量。本文通过理论研究和数学仿真,得出了微球谐振腔的传输特性,并且得到了微球谐振腔的延时数学表达式,通过对光纤陀螺仪灵敏度的理论分析和仿真,证明了引入慢光可以提高干涉型光纤陀螺仪的测量精度。随着理论和实践上的进一步完善,慢光光纤陀螺仪将会在应用中发挥更大的作用。
二、干涉型光纤陀螺仪关键技术研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、干涉型光纤陀螺仪关键技术研究（论文提纲范文）
（2）白光干涉式光纤陀螺的信号处理（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光纤陀螺的分类 |
| 1.2.1 干涉式光纤陀螺(I-FOG) |
| 1.2.2 谐振式光纤陀螺(R-FOG) |
| 1.2.3 受激布里渊散射式光纤陀螺(B-FOG) |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 课题研究意义以及论文的主要内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 主要内容 |
| 2 干涉式光纤陀螺原理 |
| 2.1 赛格纳克效应 |
| 2.1.1 真空中的赛格纳克效应 |
| 2.1.2 介质中的赛格纳克效应 |
| 2.2 互易性结构 |
| 2.2.1 分束器的互易 |
| 2.2.2 单模的互易性 |
| 2.2.3 偏振的互易性 |
| 2.2.4 最小互易性光路结构 |
| 2.3 干涉式光纤陀螺的工作原理 |
| 2.3.1 干涉式光纤陀螺的基本输出 |
| 2.3.2 赛格纳克相移的检测方法 |
| 2.4 光纤陀螺的主要性能指标 |
| 2.5 误差分析 |
| 2.5.1 光路噪声 |
| 2.5.2 电路噪声 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 白光干涉式光纤陀螺方案设计 |
| 3.1 新型菱形偏置结构闭环检测方案 |
| 3.2 算法设计 |
| 3.3 光路设计 |
| 3.4 硬件设计 |
| 3.4.1 ADN8810 数控电流源模块 |
| 3.4.2 SG-DBR激光器模块 |
| 3.4.3 A/D转换模块 |
| 3.5 软件设计 |
| 3.5.1 FPGA程序设计 |
| 3.5.2 Lab VIEW上位机设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 实验结果与可行性分析 |
| 4.1 系统测试与可行性分析 |
| 4.1.1 系统测试 |
| 4.1.2 双波长可行性验证实验 |
| 4.2 双波长转速-幅值实验 |
| 4.3 三波长转速-赛格纳克相移Φ关系实验 |
| 4.4 结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）干涉式光纤陀螺仪光路控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 光纤陀螺仪的发展及现状 |
| 1.3 光纤陀螺仪关键技术的研究 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 第2章 干涉式光纤陀螺仪的基本原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 Sagnac效应 |
| 2.3 干涉式光纤陀螺仪的光路构成 |
| 2.3.1 光学元器件分析 |
| 2.3.2 最小互易性 |
| 2.4 干涉式光纤陀螺仪的工作原理 |
| 2.4.1 陀螺的基本输出 |
| 2.4.2 陀螺输出信号检测 |
| 2.4.3 闭环光纤陀螺仪的实现 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 系统方案设计及硬件实现 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 SLD光源特性分析 |
| 3.2.1 陀螺快速启动性研究 |
| 3.2.2 SLD光源特性分析 |
| 3.3 光路控制方案 |
| 3.3.1 模拟恒流源电路 |
| 3.3.2 模拟温控源电路 |
| 3.3.3 光功率控制方案 |
| 3.4 硬件电路实现 |
| 3.4.1 数字电流源电路 |
| 3.4.2 数字温控电路 |
| 3.4.3 数字闭环电路 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 系统软件设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 FPGA方案设计 |
| 4.2.1 Verilog HDL语言及设计方法概述 |
| 4.2.2 闭环软件功能框图 |
| 4.3 FPGA功能模块及划分 |
| 4.3.1 光电参数读取模块(sfl_param) |
| 4.3.2 串口模块(uart) |
| 4.3.3 闭环控制模块(channel) |
| 4.4 FPGA功能模块仿真 |
| 4.4.1 光电参数读取模块仿真 |
| 4.4.2 串口模块仿真 |
| 4.4.3 闭环控制模块仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 试验结果与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验验证 |
| 5.2.1 试验平台搭建 |
| 5.2.2 光路控制测试 |
| 5.2.3 陀螺仪性能测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）光纤环非互易性结构的设计及优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 光纤陀螺仪概述 |
| 1.1.1 光纤陀螺仪的特点及分类 |
| 1.1.2 光纤陀螺仪的应用范围 |
| 1.2 国内外光纤陀螺仪的发展现状 |
| 1.3 光纤陀螺温度误差抑制方法的国内外研究概况 |
| 1.4 课题的研究意义及主要内容 |
| 2 光纤环的基本原理和温度非互易性 |
| 2.1 光纤环的基本工作原理及光路互易性 |
| 2.1.1 Sagnac效应在光纤环圈中的应用 |
| 2.1.2 光纤陀螺仪光路的互易性 |
| 2.2 干涉式光纤陀螺仪中光电子器件性能分析 |
| 2.3 光纤陀螺仪的性能指标 |
| 2.4 温度梯度引起的光纤环非互易性误差分析 |
| 2.4.1 Shupe效应引起的光纤环非互易性误差分析 |
| 2.4.2 光纤环中的热应力误差分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 光纤环中非互易性温度误差的抑制方法研究 |
| 3.1 光纤环圈的绕制方法介绍 |
| 3.2 光纤环绕法对温度梯度误差的抑制原理及效果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 光纤环绕法对温度误差抑制作用的验证分析 |
| 4.1 离散化的光纤环温度误差模型 |
| 4.2 基于ANSYS的光纤环温度误差仿真实验设计 |
| 4.2.1 ANSYS的热-应力耦合有限元仿真介绍 |
| 4.2.2 全骨架光纤环的有限元建模 |
| 4.2.3 全骨架光纤环有限元模型的加载与求解 |
| 4.3 各光纤环绕法对温度误差抑制作用的仿真分析 |
| 4.3.1 均匀温度场下各光纤环绕法对温度误差抑制作用分析 |
| 4.3.2 径向温度梯度下各光纤环绕法对温度误差抑制作用分析 |
| 4.3.3 轴向温度梯度下各光纤环绕法对温度误差抑制作用分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 反交叉对称绕法光纤环的绕制工艺实现 |
| 5.1 光纤环绕制设备介绍 |
| 5.2 反交叉对称绕法的绕制工艺设计 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表论文 |
| 致谢 |
（5）基于大型光纤陀螺仪的世界时解算方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及国内外研究现状介绍 |
| 1.1.1 世界时研究背景介绍 |
| 1.1.2 国内外利用光学陀螺仪监测地球自转的研究现状与动态 |
| 1.2 论文的研究意义及主要研究内容 |
| 1.3 论文的主要研究成果与组织安排 |
| 1.3.1 论文的主要研究成果 |
| 1.3.2 论文的组织结构安排 |
| 第2章 光纤陀螺仪精确测量地球自转角速度的原理与观测方程 |
| 2.1 光纤陀螺仪的基本工作原理 |
| 2.2 干涉型光纤陀螺仪的原理与结构 |
| 2.3 基本坐标系的建立 |
| 2.3.1 地球坐标系 |
| 2.3.2 以测站所在位置为中心的地球坐标系 |
| 2.3.3 平台坐标系 |
| 2.4 倾斜对光纤陀螺仪测量的影响 |
| 2.5 光纤陀螺仪观测地球自转角速度的观测方程 |
| 2.6 地球瞬时自转角速度的提取改正流程 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 光纤陀螺仪的定向误差改正 |
| 3.1 引潮力位与固体潮汐形变 |
| 3.1.1 日月引潮力位 |
| 3.1.2 勒夫数 |
| 3.2 地球固体潮对光纤陀螺仪测量影响分析 |
| 3.2.1 完全弹性球对称、非自转地球模型的固体潮倾斜 |
| 3.2.2 自转、微椭和非弹性地球的理论模型 |
| 3.3 海洋潮汐对光纤陀螺仪测量的影响 |
| 3.4 水平仪的倾斜观测与改正 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 地球瞬时自转轴的极移影响与改正 |
| 4.1 地球自转的动力学原理 |
| 4.1.1 固体地球的自转运动 |
| 4.1.2 弹性地球的自转 |
| 4.2 IERS模型 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 UT1解算方法与地球自转钟 |
| 5.1 地球瞬时自转角速率与UT1的函数关系 |
| 5.1.1 UT1的基本概述 |
| 5.1.2 瞬时自转角速率与UT1的函数关系 |
| 5.2 基于大型光纤陀螺仪的地球自转钟 |
| 5.2.1 地球自转钟的概念 |
| 5.2.2 基于光纤陀螺仪的地球自转钟基本结构 |
| 5.3 基于光纤陀螺仪的地球自转钟的初始标定 |
| 5.4 基于光纤陀螺仪的地球自转钟的校准 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 实测数据的分析与UT1参数的解算 |
| 6.1 光纤陀螺仪原始测量数据的噪声分析与消除 |
| 6.1.1 噪声对角速度积分值的影响 |
| 6.1.2 原始测量数据的统计分析 |
| 6.1.3 光纤陀螺仪测量数据的Allan方差分析 |
| 6.1.4 地球自转钟的时间分辨率 |
| 6.2 光纤陀螺仪测量数据的功率谱密度分析 |
| 6.3 初始标定值的确定 |
| 6.4 UT1参数解算的基本流程 |
| 6.5 光纤陀螺仪与水平仪的原始测量数据 |
| 6.6 分步解算结果与分析 |
| 6.6.1 奇异值的扣除 |
| 6.6.2 高频噪声的消除 |
| 6.6.3 测量数据的标度系数修正 |
| 6.6.4 测量数据的定向误差改正 |
| 6.6.5 瞬时自转轴的极移改正 |
| 6.6.6 UT1的数据解算 |
| 6.7 实测解算值与IERS解算值的对比分析 |
| 6.8 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 未来研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）光纤陀螺误差处理及初始对准技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 光纤捷联惯导系统发展现状 |
| 1.2.2 光纤陀螺温漂误差处理研究现状 |
| 1.2.3 光纤陀螺振动误差处理研究现状 |
| 1.2.4 初始精对准的研究现状 |
| 1.2.5 大失准角初始粗对准的研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及论文结构安排 |
| 第二章 光纤陀螺振动信号处理 |
| 2.1 振动干扰光纤陀螺的机理 |
| 2.1.1 弹光效应 |
| 2.1.2 振动引起的非互易相移 |
| 2.1.3 振动对光纤捷联惯导的影响 |
| 2.2 改进的掩膜EMD |
| 2.2.1 EMD算法 |
| 2.2.2 掩膜EMD算法 |
| 2.2.3 改进掩膜EMD算法 |
| 2.2.4 周期性振动信号的实时处理 |
| 2.3 仿真及实验 |
| 2.3.1 AM-EMD算法仿真 |
| 2.3.2 光纤陀螺振动台实验 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 光纤陀螺温漂建模 |
| 3.1 光纤陀螺温漂的产生机理及补偿 |
| 3.1.1 光纤陀螺温漂的产生机理分析 |
| 3.1.2 光纤陀螺温漂建模及补偿 |
| 3.2 支持向量机及其改进 |
| 3.2.1 支持向量机算法 |
| 3.2.2 核函数及其改进 |
| 3.3 粒子群算法及其改进 |
| 3.3.1 粒子群算法 |
| 3.3.2 改进粒子群算法 |
| 3.4 基于改进SVM和 PSO的分段回归算法 |
| 3.5 实验验证 |
| 3.5.1 温度实验 |
| 3.5.2 结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 多尺度光纤陀螺温漂补偿 |
| 4.1 多尺度建模方法 |
| 4.1.1 基于EMD的多尺度模型 |
| 4.1.2 噪声IMF的识别 |
| 4.1.3 多尺度策略 |
| 4.1.4 历史温漂参数个数寻优 |
| 4.2 噪声辅助的信号分解 |
| 4.2.1 EEMD算法 |
| 4.2.2 EEMD的改进算法 |
| 4.2.3 基于IEEMD的多尺度建模及补偿方法 |
| 4.3 实验验证 |
| 4.3.1 温度实验 |
| 4.3.2 实验分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 大失准角粗对准研究 |
| 5.1 大失准角对准模型的非线性分析 |
| 5.1.1 坐标系及欧拉角的定义 |
| 5.1.2 大失准对准模型及非线性分析 |
| 5.2 五阶容积卡尔曼滤波 |
| 5.2.1 高斯近似滤波框架 |
| 5.2.2 球面径向容积变换 |
| 5.2.3 五阶容积卡尔曼 |
| 5.3 自适应滤波及改进 |
| 5.3.1 自适应滤波方法 |
| 5.3.2 基于CKF5的改进自适应滤波算法 |
| 5.4 实验仿真 |
| 5.4.1 大失准角静基座仿真 |
| 5.4.2 摇摆基座仿真 |
| 5.4.3 车载动基座实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 精对准方法研究 |
| 6.1 罗经对准法及改进 |
| 6.1.1 罗经对准法 |
| 6.1.2 有限时变罗经法 |
| 6.2 卡尔曼精对准法及改进 |
| 6.2.1 大方位失准角对准误差模型 |
| 6.2.2 小失准角对准误差模型 |
| 6.2.3 卡尔曼精对准 |
| 6.2.4 全反馈卡尔曼精对准 |
| 6.3 基于非线性滤波的精对准 |
| 6.4 仿真及转台实验 |
| 6.4.1 大失准角非线性精对准仿真 |
| 6.4.2 转台精对准实验及分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 进一步研究的探讨 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间科研与获奖情况 |
（7）超大环光纤陀螺仪的电路研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 超大环光纤陀螺仪的发展历程 |
| 1.2.1 超大环光纤陀螺仪的发展概述及国内外研究现状 |
| 1.2.2 超大环光纤陀螺仪的电路研究进展 |
| 1.3 本论文的内容及章节安排 |
| 第二章 超大环光纤陀螺仪的基本原理 |
| 2.1 Sagnac效应 |
| 2.2 光纤陀螺仪的基本结构 |
| 2.2.1 光纤陀螺仪的光路结构 |
| 2.2.2 光纤陀螺仪的电路结构 |
| 2.3 干涉型光纤陀螺仪的信号检测原理 |
| 2.4 光纤陀螺仪的指标参数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 超大环光纤陀螺仪的电路设计 |
| 3.1 信号检测方案设计 |
| 3.2 基于虚拟仪器的超大环光纤陀螺仪电路系统的硬件设计 |
| 3.2.1 光源的选型 |
| 3.2.2 相位调制器的选型 |
| 3.2.3 探测器的选型 |
| 3.2.4 虚拟仪器系统的硬件平台设计 |
| 3.3 基于LabVIEW的超大环光纤陀螺仪电路软件程序设计 |
| 3.3.1 正弦波调制解调方案 |
| 3.3.2 方波调制解调方案 |
| 3.3.3 四态方波调制解调方案 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于光纤陀螺仪的地球转速测量 |
| 4.1 影响光陀螺仪性能的环境因素 |
| 4.1.1 温度及振动因素 |
| 4.1.2 实验室温湿度及振动测试 |
| 4.1.3 结论 |
| 4.2 地球自转角速度的测量 |
| 4.2.1 互易性偏置调制-解调电路程序 |
| 4.2.2 互易性偏置调制-解调电路程序中算法优化 |
| 4.2.3 标度因数的测量 |
| 4.2.4 地球转速的测量 |
| 4.2.5 Allan方差分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（8）高精度光纤陀螺仪的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 题研究背景及意义 |
| 1.2 光纤陀螺仪的研究现状 |
| 1.3 光纤陀螺仪的基本分类 |
| 1.4 研究内容和论文结构安排 |
| 第二章 干涉型光纤陀螺仪的基本原理 |
| 2.1 Sagnac效应 |
| 2.2 干涉型光纤陀螺仪的基本原理 |
| 2.3 光纤陀螺仪主要性能指标 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 光纤陀螺仪的光路系统搭建 |
| 3.1 光路结构设计 |
| 3.1.1 光路设计的原理 |
| 3.1.2 光路结构的设计 |
| 3.2 光学器件的选择 |
| 3.2.1 光源 |
| 3.2.2 光纤环 |
| 3.2.3 Y波导 |
| 3.2.4 光电探测器 |
| 3.2.5 环形器 |
| 3.3 光纤陀螺仪工作环境 |
| 3.3.1 温度 |
| 3.3.2 磁场 |
| 3.3.3 振动 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 光纤陀螺仪的基本参量的测量 |
| 4.1 光纤环本征频率测量 |
| 4.1.1 互相关法测量光纤环本征频率 |
| 4.1.2 方波调制法测量光纤环本征频率 |
| 4.2 光纤陀螺系统的调制深度测量 |
| 4.2.1 陀螺系统的信噪比 |
| 4.2.2 最优调制深度 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 光纤陀螺仪的相对强度噪声抑制 |
| 5.1 相对强度噪声产生机理 |
| 5.2 相对强度噪声抑制技术 |
| 5.2.1 过调制法 |
| 5.2.2 噪声相减法 |
| 5.2.3 光强度调制法 |
| 5.2.4 其它方法 |
| 5.3 相对强度噪声抑制 |
| 5.3.1 相对强度噪声抑制原理 |
| 5.3.2 相对强度噪声的抑制 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（9）光纤陀螺仪温漂误差精密补偿方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 课题相关技术的国内外发展现状 |
| 1.2.1 光纤陀螺仪发展现状 |
| 1.2.2 光纤陀螺仪温度控制技术发展现状 |
| 1.2.3 光纤陀螺仪温漂误差补偿技术发展现状 |
| 1.3 论文主要工作及章节安排 |
| 第2章 光纤陀螺仪温漂误差精密补偿方法总体方案 |
| 2.1 总体需求分析 |
| 2.1.1 功能需求分析 |
| 2.1.2 性能需求分析 |
| 2.2 关键技术分析 |
| 2.3 关键技术总体方案设计 |
| 2.3.1 精密温度测量方案设计 |
| 2.3.2 小温变梯度控制方案设计 |
| 2.3.3 光纤陀螺仪温漂误差补偿方案设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于序列激励控制的精密测温方法研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 测温电路非线性误差消除方法研究 |
| 3.3 测温回路误差抑制方法研究 |
| 3.3.1 热电动势消除方法研究 |
| 3.3.2 自热效应抑制方法研究 |
| 3.3.3 AD采样误差消除方法研究 |
| 3.4 大温宽下精密测温回路参数优化设计 |
| 3.5 测温性能考核 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 小温变梯度精密温度控制方法研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 温度控制方法设计 |
| 4.3 基于Smith预估器的小温变梯度控制方法研究 |
| 4.3.1 Smith预估器 |
| 4.3.2 温控箱参数估计必要性分析 |
| 4.4 基于离散近似估计的温控箱参数估计方法研究 |
| 4.4.1 离散近似估计模型研究 |
| 4.4.2 温控箱参数DA模型建立 |
| 4.5 综合性能考核与分析 |
| 4.5.1 综合性能考核实验 |
| 4.5.2 温控箱参数估计性能分析 |
| 4.5.3 小温变梯度控制性能分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 光纤陀螺仪温漂误差建模方法研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 光纤陀螺仪温漂误差估计模型的优化设计 |
| 5.2.1 光纤陀螺仪温漂误差构成分析 |
| 5.2.2 传统型光纤陀螺仪温漂误差建模方法研究 |
| 5.2.3 温漂误差诱因的深入探索 |
| 5.3 改进型光纤陀螺仪温漂误差估计模型研究 |
| 5.3.1 温漂误差测试方法设计 |
| 5.3.2 温漂误差估计模型建立方法研究 |
| 5.3.3 温漂误差估计模型建模过程分析 |
| 5.4 温漂误差估计性能考核与分析 |
| 5.4.1 改进型光纤陀螺仪温漂误差估计模型性能分析 |
| 5.4.2 改进前后温漂误差估计性能对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 光纤陀螺仪温漂误差精密补偿方法性能对比分析 |
| 6.1 综合性能考核实验 |
| 6.2 稳态性能对比分析 |
| 6.3 动态性能对比分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）基于回音壁模式的微球慢光产生理论及传感方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.2 微球谐振腔在传感中的应用 |
| 1.2.1 气体浓度传感器 |
| 1.2.2 加速度传感器 |
| 1.2.3 压力传感器 |
| 1.2.4 生物传感器 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 慢光产生方法的研究现状 |
| 1.3.2 光纤陀螺仪的研究进展 |
| 1.3.3 慢光光纤陀螺仪的研究现状 |
| 1.4 本文所做主要工作 |
| 第2章 微球的回音壁模式及其慢光特性 |
| 2.1 微球谐振腔的回音壁模式 |
| 2.1.1 光学回音壁模式的简介 |
| 2.1.2 微球谐振腔的品质因数 |
| 2.1.3 微球谐振腔的回音壁模式调节 |
| 2.2 慢光的概念 |
| 2.2.1 包络方程 |
| 2.2.2 相速度与群速度 |
| 2.3 微球谐振腔产生慢光的时域解释 |
| 2.4 本章总结 |
| 第3章 微球谐振腔的理论分析 |
| 3.1 微球-光纤耦合系统 |
| 3.1.1 耦合矩阵方法 |
| 3.1.2 回音壁模式下单个微球谐振腔的耦合理论 |
| 3.1.3 回音壁模式下多个微球谐振腔的耦合理论 |
| 3.2 微球谐振腔半径求解 |
| 3.2.1 本征方程 |
| 3.2.2 近似法求解本征频率 |
| 3.2.3 微球谐振腔直径的优化 |
| 3.3 微球谐振腔的有效相移及透射率的特性分析 |
| 3.3.1 有效相移与色散关系 |
| 3.3.2 有效相移及透射率的计算 |
| 3.3.3 耦合系数对有效相移及透射率的影响 |
| 3.3.4 距离对有效相移及透射率的影响 |
| 3.4 微球谐振腔有效延时的特性分析 |
| 3.4.1 有效延时的计算 |
| 3.4.2 耦合系数对有效延时的影响 |
| 3.4.3 微球与光纤间距离对有效延时的影响 |
| 3.5 本章总结 |
| 第4章 光纤陀螺仪的基本原理及实验设计 |
| 4.1 光纤陀螺仪的测量原理 |
| 4.1.1 萨格奈克效应 |
| 4.1.2 光纤陀螺仪的分类及特点 |
| 4.1.3 干涉式光纤陀螺仪 |
| 4.1.4 谐振型光纤陀螺仪 |
| 4.2 实验系统硬件部分的设计 |
| 4.2.1 电源设计 |
| 4.2.2 光源设计 |
| 4.2.3 检测部分设计 |
| 4.3 本章总结 |
| 第5章 慢光光纤陀螺仪基本理论及特性分析 |
| 5.1 慢光可提高光纤陀螺仪灵敏度的理论研究 |
| 5.2 慢光光纤陀螺仪的特性理论分析 |
| 5.2.1 灵敏度分析 |
| 5.2.2 噪声分析 |
| 5.2.3 稳定度分析 |
| 5.3 慢光光纤陀螺仪的设计与优化 |
| 5.3.1 微球谐振腔相关参数的优化 |
| 5.3.2 微球谐振腔的封装 |
| 5.3.3 慢光光纤陀螺仪的设计 |
| 5.4 本章总结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、干涉型光纤陀螺仪关键技术研究（论文参考文献）
- [1]一种不受本征频率限制的干涉型光纤陀螺仪研究[D]. 宫宸博. 燕山大学, 2021
- [2]白光干涉式光纤陀螺的信号处理[D]. 解来斌. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]干涉式光纤陀螺仪光路控制技术研究[D]. 王雅. 中国航天科工集团第二研究院, 2021
- [4]光纤环非互易性结构的设计及优化[D]. 王学斌. 中北大学, 2020(11)
- [5]基于大型光纤陀螺仪的世界时解算方法研究[D]. 王惜康. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2019(01)
- [6]光纤陀螺误差处理及初始对准技术研究[D]. 王威. 东南大学, 2019(01)
- [7]超大环光纤陀螺仪的电路研制[D]. 吴耀方. 西安石油大学, 2019(09)
- [8]高精度光纤陀螺仪的研究[D]. 黄冬. 西安石油大学, 2019(08)
- [9]光纤陀螺仪温漂误差精密补偿方法研究[D]. 齐兵. 哈尔滨工程大学, 2018(01)
- [10]基于回音壁模式的微球慢光产生理论及传感方法研究[D]. 刘志星. 东北大学, 2013(03)