光纖陀螺的數(shù)字閉環(huán)控制技術(shù)及隨機(jī)誤差分析與抑制.pdf

1、按照光纖陀螺實(shí)現(xiàn)的方法不同，可以將其分為開環(huán)和閉環(huán)光纖陀螺，閉環(huán)光纖陀螺儀在整個動態(tài)范圍內(nèi)都具有很好的精度和標(biāo)度因數(shù)線性度，其實(shí)用性比開環(huán)光纖陀螺效果好。閉環(huán)光纖陀螺儀的實(shí)現(xiàn)還可以分為模擬閉環(huán)和數(shù)字閉環(huán)方案，其中模擬閉環(huán)光纖陀螺儀不能得到很高的標(biāo)度因數(shù)穩(wěn)定性及線性度，而數(shù)字閉環(huán)實(shí)現(xiàn)方案則可以解決模擬閉環(huán)方案中所存在的不足。在教研室現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)下，本課題以自研數(shù)字閉環(huán)光纖陀螺儀為實(shí)驗(yàn)依據(jù)，詳細(xì)分析了光纖陀螺的閉環(huán)控制原理和實(shí)現(xiàn)，并對陀螺

2、儀隨機(jī)漂移數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差分析，同時使用濾波的方法對誤差進(jìn)行抑制。
　　 光纖陀螺儀的隨機(jī)漂移是影響其精度的主要因素之一，如果不能進(jìn)行有效的抑制，將影響陀螺儀的測量精度，甚至如果隨機(jī)漂移的誤差數(shù)據(jù)后期送給導(dǎo)航計算機(jī)進(jìn)行解算處理，其誤差將隨著時間發(fā)散，嚴(yán)重影響整個系統(tǒng)的精度。所以，必須對光纖陀螺隨機(jī)漂移的誤差進(jìn)行抑制，提高其測量精度。
　　 對于光纖陀螺的誤差，在光路中，光學(xué)的非互易性誤差是其主要的誤差來源。同時對光源的熱噪聲

3、進(jìn)行了分析，并設(shè)計實(shí)現(xiàn)了溫度控制電路控制光源的溫度。采用Allan方差分析的方法對光纖陀螺零漂數(shù)據(jù)的隨機(jī)誤差進(jìn)行測定，辨識和表征光纖陀螺儀隨機(jī)漂移的各種誤差源，并計算出主要的隨機(jī)誤差系數(shù)。
　　 分析光纖陀螺隨機(jī)誤差的兩種抑制方法，為數(shù)字濾波和卡爾曼濾波的方法，并分別使用兩種方法對噪聲進(jìn)行抑制。在光纖陀螺數(shù)據(jù)輸出前，使用數(shù)字濾波，可以有效的抑制數(shù)據(jù)中的隨機(jī)噪聲，并且還可以保持?jǐn)?shù)據(jù)的實(shí)時性；對光纖陀螺的零漂數(shù)據(jù)采樣并進(jìn)行時序建模，