Print

光纤陀螺寻北仪关键技术的研究

论文摘要

光纤陀螺寻北仪（FOG）是一种用来测量地理真北方向的惯性器件,其主要优点在于它不依赖外界环境信息,可以全天候,快速准确地找出真北方向。它被广泛地应用于国防,国民经济建设中。本论文基于国内发展寻北仪的需要,首先分析寻北仪的原理,然后在详细对比分析各种陀螺仪的基础上,选择光纤陀螺仪作为寻北仪的惯性器件,并用MSVC++6.0设计了FOG的数据采集处理系统。对FOG的输出特性进行了分析,建立了输出噪声模型。接着分析了寻北仪常见的各种寻北方案,比较各种方案的特点,根据不同方案下的算法,推导了各种方案最佳的寻北初始角度。论文分析了静态、动态误差源对静态寻北方案精度的影响,重点推导了FOG各性能参数对精度的影响,推导出各种影响源的具体误差影响公式,针对FOG的输出噪声,对相关的信号处理技术进行研究,并提出一种改进型的平均选点法,全部算法采用Matlab7.0进行了编程和仿真。最后进行寻北试验,依次验证各种常见的静态寻北方案,以及寻北时间长短对寻北精度的影响。用多种信号处理方法对数据进行处理,在对比分析数据处理前后寻北精度的基础上,得出平滑滤波结合改进型平均选点和小波分析滤波处理信号是最佳的数据处理方案,该方案有效地提高了寻北精度。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 第一章 绪论
  • 1.1 陀螺寻北仪的原理
  • 1.2 陀螺寻北仪的发展
  • 1.3 各种陀螺仪的分类及比较
  • 1.4 论文的主要工作及内容
  • 第二章 光纤陀螺仪
  • 2.1 光纤陀螺仪
  • 2.1.1 萨格奈克干涉仪
  • 2.1.2 光纤陀螺工作原理
  • 2.1.3 光纤陀螺结构类型
  • 2.1.4 光纤陀螺的性能评价参数
  • 2.1.5 光纤陀螺发展现状及趋势
  • 2.2 光纤陀螺数据采集系统设计
  • 2.3 光纤陀螺输出特性分析
  • 第三章 寻北方案研究
  • 3.1 静态寻北方案
  • 3.1.1 二位置寻北方案
  • 3.1.2 三位置寻北方案
  • 3.1.3 四位置寻北方案
  • 3.1.4 多位置寻北方案
  • 3.2 动态寻北方案
  • 3.2.1 FOG的动态输出特性
  • 3.2.2 动态寻北算法
  • 3.3 寻北方案的比较
  • 第四章 误差分析及信号处理技术的研究
  • 4.1 静态误差源的影响
  • 4.1.1 光纤陀螺仪测量误差的影响
  • 4.1.2 转位误差的影响
  • 4.1.3 物理量误差的影响
  • 4.1.4 安装误差
  • 4.1.5 静态误差分析小结
  • 4.2 外界振动误差分析
  • 4.3 光纤陀螺信号处理技术的研究
  • 4.3.1 改进型平均选点法去除趋势项
  • 4.3.2 平滑滤波
  • 4.3.3 小波分析
  • 4.3.4 卡尔曼滤波
  • 第五章 寻北实验及寻北解算
  • 5.1 寻北仪的结构组成
  • 5.2 试验设备及流程
  • 5.3 多位置寻北方案
  • 5.4 不同时长寻北方案
  • 5.5 不同寻北方案比较
  • 5.6 不同位置寻北方案
  • 5.7 数据处理前后寻北精度比较
  • 结论与展望
  • 攻读硕士学位期间发表的论文
  • 致谢
  • 参考文献

    • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/491ef295d9e7e8e5df09755e.html