光纖陀螺監(jiān)測系統(tǒng)誤差分析及工程應(yīng)用.pdf

1、大壩安全直接影響著其上下游人民的生命財產(chǎn)安全，大壩安全監(jiān)測貫穿著大壩建設(shè)期至運(yùn)營期的全壽命周期。在我國西南地區(qū)水資源發(fā)達(dá)，同時其地理地貌特別復(fù)雜，面板堆石壩成為了該地區(qū)大壩的主流壩型。大壩堆石體的沉降以及作為防滲結(jié)構(gòu)的面板變形，對大壩的質(zhì)量安全起到至關(guān)重要的作用，因此面板堆石壩的壩體沉降和面板撓度作為大壩安全監(jiān)測的兩個重要指標(biāo)是必不可少的。隨著大壩增高、大壩監(jiān)測周期長等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的監(jiān)測方法已漸顯弊端，光纖陀螺系統(tǒng)作為一種新型的監(jiān)測方法，

2、已經(jīng)在思安江、水布埡等面板堆石壩取得了豐碩的監(jiān)測成果，相比較傳統(tǒng)監(jiān)測方法，其具有壽命長、監(jiān)測簡便、分布式監(jiān)測、易檢修、等優(yōu)點(diǎn)。但是光纖陀螺受到其自身特性的影響，在監(jiān)測數(shù)據(jù)采集過程中易產(chǎn)生隨機(jī)漂移，因此尋找一種有效途徑，對光纖陀螺的隨機(jī)漂移進(jìn)行抑制、進(jìn)一步提高光纖陀螺監(jiān)測精度是待解決的問題。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，致力于將光纖陀螺和加速度計組成捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)首次應(yīng)用在猴子巖面板堆石壩的變形監(jiān)測中，解決實際工程問題。
　　首先，對影響光

3、纖陀螺隨機(jī)誤差的噪聲源展開分析，確立了影響光纖陀螺誤差的主要影響因子。通過建立光纖陀螺隨機(jī)漂移的各項誤差與其雙邊功率譜密度之間的關(guān)系，運(yùn)用Allan方差法對光纖陀螺各項誤差進(jìn)行評定，分析得出各項誤差系數(shù)，對光纖陀螺的精度特性進(jìn)行了解與評價。并提出一種光纖陀螺動態(tài)誤差評價方法，計算出光纖陀螺動態(tài)測量過程中的誤差值。
　　其次，建立光纖陀螺隨機(jī)漂移誤差模型，分別運(yùn)用卡爾曼濾波和小波分析兩種方法對漂移信號進(jìn)行降噪處理，選擇濾波降噪效果更

4、好的小波分析方法對信號進(jìn)行濾波降噪。
　　第三，對光纖陀螺監(jiān)測變形的基本計算方法進(jìn)行進(jìn)一步研究改進(jìn)，并提出一種新型的軌跡曲線計算方法，計算出監(jiān)測小車實際運(yùn)行的軌跡曲線。將光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)應(yīng)用于實際工程之前，進(jìn)行了室外試驗，對某處坡面曲線進(jìn)行了三次測量，原始信號進(jìn)行信號處理后，分別根據(jù)兩種計算方法計算出監(jiān)測小車的運(yùn)行軌跡曲線，同時與實際坡面曲線進(jìn)行對比分析，以論證監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行變形監(jiān)測的可靠性。
　　第四，將光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)