激光陀螺零偏誤差補(bǔ)償技術(shù)研究.pdf

1、激光陀螺是一種基于Sagnac效應(yīng)的光學(xué)傳感器，是新一代捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的理想器件，在航空、航海、陸地導(dǎo)航、定位定向、運(yùn)載火箭、導(dǎo)彈等方面得到了廣泛運(yùn)用。但是，激光陀螺各種誤差的存在，制約了陀螺精度的進(jìn)一步提高。其中，零偏誤差是激光陀螺三大誤差之一，溫度變化對激光陀螺的影響是激光陀螺產(chǎn)生零偏誤差的主要因素，其特點(diǎn)具有隨機(jī)性和不穩(wěn)定性。因此，當(dāng)激光陀螺要運(yùn)用在高精度場合時(shí)，為了獲得更高的穩(wěn)定性，必須采取零偏誤差補(bǔ)償措施，降低零偏誤差對激光陀螺

2、精度的影響，提高激光陀螺的使用精度。 溫度變化對陀螺的影響是一個(gè)綜合過程，要建立穩(wěn)定可靠的零偏誤差補(bǔ)償，只能從系統(tǒng)的角度出發(fā)，對具體陀螺的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)和數(shù)學(xué)模型綜合考慮，才能達(dá)到理想的效果。為此，本文在分析研究激光陀螺工作原理、零偏誤差特性的基礎(chǔ)上，深入研究了溫度變化對激光陀螺零偏的影響，從激光陀螺組成結(jié)構(gòu)、控制系統(tǒng)及數(shù)學(xué)補(bǔ)償模型三個(gè)方面系統(tǒng)地提出了零偏誤差的補(bǔ)償方法。針對在激光陀螺內(nèi)部環(huán)形激光器直流放電中的朗繆爾流帶來的

3、零偏；抖動(dòng)器抖動(dòng)頻率的不穩(wěn)定和抖動(dòng)幅度的不對稱以及溫度變化產(chǎn)生的零偏；程長控制器在伸長或壓縮過程中，引起激光偏離軸心線給激光陀螺帶來的零偏，文章中從提高激光陀螺的制造工藝和改善陀螺控制電路的方法加以了控制。但是，當(dāng)這些方法達(dá)到極限后產(chǎn)生的效果并不明顯，而且成本會(huì)極大地提高，本文以大量篇幅敘述了數(shù)學(xué)模型在線補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)及方法，并通過大量溫度變化與陀螺零偏關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立了零偏誤差補(bǔ)償?shù)臄?shù)學(xué)模型。 通過零偏誤差補(bǔ)償后，激光陀螺零偏