光纖陀螺隨機(jī)漂移建模及補(bǔ)償技術(shù)研究.pdf

1、光纖陀螺是基于薩格奈克效應(yīng)而制成的角速率傳感器,與傳統(tǒng)的機(jī)械陀螺相比,它有許多優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)?dòng)快、無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件、動(dòng)態(tài)范圍寬、數(shù)字輸出以及重量輕等。作為一種新型無(wú)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件的慣性測(cè)量器件,由于其潛在的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景近年來(lái)倍受重視,已成為新一代慣性制導(dǎo)測(cè)量系統(tǒng)中的主導(dǎo)器件。但是,由于捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差傳播特性,陀螺漂移引起的系統(tǒng)誤差都是發(fā)散的,在一定的導(dǎo)航時(shí)間內(nèi),系統(tǒng)誤差受到陀螺漂移大小的制約,陀螺的漂移越大,帶來(lái)的系統(tǒng)誤差就越大。這種現(xiàn)象嚴(yán)重制

2、約了光纖陀螺在慣性導(dǎo)航領(lǐng)域的應(yīng)用。本文分析了干涉式光纖陀螺系統(tǒng)的光學(xué)特性,并探討了其輸出漂移的補(bǔ)償方法。主要工作如下： ⑴對(duì)由干涉式光纖陀螺輸出漂移引起的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的誤差進(jìn)行了分析,說(shuō)明了隨機(jī)漂移補(bǔ)償?shù)谋匾浴?⑵系統(tǒng)地介紹了干涉式光纖陀螺的基本理論,包括它的工作原理、分類、信號(hào)處理方法以及光學(xué)模犁。數(shù)學(xué)模型是研究光纖陀螺性能的主要工具,本文通過(guò)對(duì)干涉式光纖陀螺原理的分析,以相干矩陣和瓊斯矩陣為工具,描述了各光學(xué)器件的

3、光學(xué)特性,建立了開(kāi)環(huán)和閉環(huán)干涉式光纖陀螺的系統(tǒng)模型,并仿真陀螺輸出。 ⑶利用瓊斯矩陣分析了光在干涉式光纖陀螺中的偏振傳輸模式,詳細(xì)地分析了干涉式光纖陀螺中產(chǎn)生非互易性相移的因素,指出了相應(yīng)的消除誤差方法,最后對(duì)干涉式光纖陀螺中各光學(xué)器件性能不完善所造成的誤差進(jìn)行了分析,分別就開(kāi)環(huán)和閉環(huán)兩種情況進(jìn)行了仿真。 ⑷對(duì)干涉式光纖陀螺的性能指標(biāo)進(jìn)行了全面的歸納、分析和總結(jié),利用實(shí)驗(yàn)室干涉式光纖陀螺靜態(tài)、動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別采用國(guó)軍標(biāo)和