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机抖激光陀螺温度场的有限元模拟与实验
被引量:
16
1
作者
于旭东
张鹏飞
+1 位作者
汤建勋
龙兴武
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第4期913-920,共8页
为了研究机抖激光陀螺内在热源对陀螺性能的影响,利用有限元分析软件ANSYS建立了机抖激光陀螺的温度场模型,对有限元模型进行了温度场仿真分析。描述了有限元模型的简化方法,介绍了材料热参数的处理及热生成率和换热系数的计算方法,最...
为了研究机抖激光陀螺内在热源对陀螺性能的影响,利用有限元分析软件ANSYS建立了机抖激光陀螺的温度场模型,对有限元模型进行了温度场仿真分析。描述了有限元模型的简化方法,介绍了材料热参数的处理及热生成率和换热系数的计算方法,最后给出了机抖激光陀螺的稳态温度场1h和3h的瞬态温度场分布,指出了机抖激光陀螺的最高、最低温度分布区域及温度梯度分布情况。设计了高精度的铂电阻测温电路,其测温精度为0.005℃,仿真与实验对比结果表明,计算误差优于2%,验证了模型的正确性和合理性。本文的研究方法可为陀螺盒体内部测温点的选取提供指导意见,有助于提高机抖激光陀螺的温度补偿效果。
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关键词
机抖激光陀螺
温度场
有限元分析
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职称材料
应用自适应对消实现激光陀螺抖动信号的剥除
被引量:
7
2
作者
张庆华
胡绍民
龙兴武
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2011年第3期506-510,共5页
去除抖动信号是机械抖动激光陀螺(MDRLG)信号处理部分的关键工作,传统的去抖方法限制了MDRLG在快速跟踪中的应用。文中基于自适应对消原理,建立了激光陀螺抖动信号剥除的模型,实现了系统硬件电路的设计,并编写了19阶有限脉冲响应滤波程...
去除抖动信号是机械抖动激光陀螺(MDRLG)信号处理部分的关键工作,传统的去抖方法限制了MDRLG在快速跟踪中的应用。文中基于自适应对消原理,建立了激光陀螺抖动信号剥除的模型,实现了系统硬件电路的设计,并编写了19阶有限脉冲响应滤波程序和最小均方算法、递归最小二乘算法的自适应解调程序。基于该系统,对转台上的激光陀螺从静止加速到200(°)/s的过程进行了测试,实验结果表明:自适应对消能够有效去除陀螺计数脉冲中的抖动成分,其去抖动效果优于19阶的FIR滤波器,且输出角速率是实时的。该去抖算法拓展了MDRLG的应用范围。
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关键词
激光器
机械抖动激光陀螺
抖动信号剥除
自适应对消
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职称材料
机械抖动激光陀螺的高分辨率信号处理
被引量:
2
3
作者
粟荣涛
胡绍民
+1 位作者
樊振方
周天宇
《应用光学》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第5期1022-1026,共5页
机械抖动激光陀螺(MDRLG)信号是两路相位差为π/2的正弦拍频信号,一般采用4倍频鉴相输出计数脉冲,利用FIR滤波和抖动剥除等方法解调抖动信号,从而得到外界输入的角速度信息。高速采集MDRLG信号,并细分为相位依次相差π/16的16路信号,实...
机械抖动激光陀螺(MDRLG)信号是两路相位差为π/2的正弦拍频信号,一般采用4倍频鉴相输出计数脉冲,利用FIR滤波和抖动剥除等方法解调抖动信号,从而得到外界输入的角速度信息。高速采集MDRLG信号,并细分为相位依次相差π/16的16路信号,实现MDRLG的8倍频、16倍频和32倍频鉴相输出。输出角速率的均方差随着倍频数的提高而减小,信号处理的分辨率得到提高。实验测试和Allan方差分析表明:32倍频时的量化误差Q从4倍频鉴相时的0.327″减小到0.170″,增加MDRLG信号鉴相的倍频数可以减小量化误差。在对MDRLG信号进行抖动剥除解调时,由于量化误差是主要误差源之一,高分辨率信号处理能够有效提高MDRLG角速度测量的精度。
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关键词
机械抖动激光陀螺
鉴相
量化误差
ALLAN方差
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职称材料
机械抖动激光陀螺新型信号处理方法的研究
被引量:
5
4
作者
张庆华
胡绍民
卢广锋
《光学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第1期126-129,共4页
针对高速采样低通滤波的线性脉冲响应(FIR)滤波器在机械抖动激光陀螺(MDRLG)信号处理中存在着较大的时延,限制MDRLG在快速跟踪中的应用,基于相关滤波技术提出了一种新的信号处理方法。对这一方法的基本理论进行了分析,并基于Labview实...
针对高速采样低通滤波的线性脉冲响应(FIR)滤波器在机械抖动激光陀螺(MDRLG)信号处理中存在着较大的时延,限制MDRLG在快速跟踪中的应用,基于相关滤波技术提出了一种新的信号处理方法。对这一方法的基本理论进行了分析,并基于Labview实现了仿真。相关滤波后,激光陀螺输出中的抖动信号衰减了约41dB,还不能达到激光陀螺应用的要求,可以适当加一低阶的FIR低通滤波器去除抖动剥除后剩余的抖动成分和高频噪声。在静态条件下用这三种信号处理方法分别对激光陀螺零偏进行了测试。相关滤波法所测得零偏稳定性(1σ00)比50阶FIR滤波器差了将近三倍,相关滤波后再经过22阶的FIR低通滤波测得的零偏稳定性比50阶FIR低通滤波器的测试结果大了不足0.001°/h,延迟时间却从4.9ms减小至2.1ms。
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关键词
机械抖动激光陀螺
信号处理
快速响应
相关技术
FIR滤波
原文传递
题名
机抖激光陀螺温度场的有限元模拟与实验
被引量:
16
1
作者
于旭东
张鹏飞
汤建勋
龙兴武
机构
国防科技大学光电科学与工程学院
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010年第4期913-920,共8页
基金
国防预研基金资助项目(No.51309050301)
文摘
为了研究机抖激光陀螺内在热源对陀螺性能的影响,利用有限元分析软件ANSYS建立了机抖激光陀螺的温度场模型,对有限元模型进行了温度场仿真分析。描述了有限元模型的简化方法,介绍了材料热参数的处理及热生成率和换热系数的计算方法,最后给出了机抖激光陀螺的稳态温度场1h和3h的瞬态温度场分布,指出了机抖激光陀螺的最高、最低温度分布区域及温度梯度分布情况。设计了高精度的铂电阻测温电路,其测温精度为0.005℃,仿真与实验对比结果表明,计算误差优于2%,验证了模型的正确性和合理性。本文的研究方法可为陀螺盒体内部测温点的选取提供指导意见,有助于提高机抖激光陀螺的温度补偿效果。
关键词
机抖激光陀螺
温度场
有限元分析
Keywords
Mechanically Dithered Ring Laser Gyroscope(
mdrlg
)
temperature field
finite element analysis
分类号
V241.558 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
应用自适应对消实现激光陀螺抖动信号的剥除
被引量:
7
2
作者
张庆华
胡绍民
龙兴武
机构
国防科学技术大学光电科学与工程学院
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2011年第3期506-510,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(40876095)
文摘
去除抖动信号是机械抖动激光陀螺(MDRLG)信号处理部分的关键工作,传统的去抖方法限制了MDRLG在快速跟踪中的应用。文中基于自适应对消原理,建立了激光陀螺抖动信号剥除的模型,实现了系统硬件电路的设计,并编写了19阶有限脉冲响应滤波程序和最小均方算法、递归最小二乘算法的自适应解调程序。基于该系统,对转台上的激光陀螺从静止加速到200(°)/s的过程进行了测试,实验结果表明:自适应对消能够有效去除陀螺计数脉冲中的抖动成分,其去抖动效果优于19阶的FIR滤波器,且输出角速率是实时的。该去抖算法拓展了MDRLG的应用范围。
关键词
激光器
机械抖动激光陀螺
抖动信号剥除
自适应对消
Keywords
laser
mdrlg
dither signal removal
adaptive noise canceling
分类号
TN249 [电子电信—物理电子学]
下载PDF
职称材料
题名
机械抖动激光陀螺的高分辨率信号处理
被引量:
2
3
作者
粟荣涛
胡绍民
樊振方
周天宇
机构
国防科学技术大学光电科学与工程学院
出处
《应用光学》
CAS
CSCD
北大核心
2011年第5期1022-1026,共5页
文摘
机械抖动激光陀螺(MDRLG)信号是两路相位差为π/2的正弦拍频信号,一般采用4倍频鉴相输出计数脉冲,利用FIR滤波和抖动剥除等方法解调抖动信号,从而得到外界输入的角速度信息。高速采集MDRLG信号,并细分为相位依次相差π/16的16路信号,实现MDRLG的8倍频、16倍频和32倍频鉴相输出。输出角速率的均方差随着倍频数的提高而减小,信号处理的分辨率得到提高。实验测试和Allan方差分析表明:32倍频时的量化误差Q从4倍频鉴相时的0.327″减小到0.170″,增加MDRLG信号鉴相的倍频数可以减小量化误差。在对MDRLG信号进行抖动剥除解调时,由于量化误差是主要误差源之一,高分辨率信号处理能够有效提高MDRLG角速度测量的精度。
关键词
机械抖动激光陀螺
鉴相
量化误差
ALLAN方差
Keywords
mdrlg
phase demodulation
quantity error
Allan variance
分类号
TN249 [电子电信—物理电子学]
O436 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
机械抖动激光陀螺新型信号处理方法的研究
被引量:
5
4
作者
张庆华
胡绍民
卢广锋
机构
国防科学技术大学光电学院
出处
《光学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2010年第1期126-129,共4页
文摘
针对高速采样低通滤波的线性脉冲响应(FIR)滤波器在机械抖动激光陀螺(MDRLG)信号处理中存在着较大的时延,限制MDRLG在快速跟踪中的应用,基于相关滤波技术提出了一种新的信号处理方法。对这一方法的基本理论进行了分析,并基于Labview实现了仿真。相关滤波后,激光陀螺输出中的抖动信号衰减了约41dB,还不能达到激光陀螺应用的要求,可以适当加一低阶的FIR低通滤波器去除抖动剥除后剩余的抖动成分和高频噪声。在静态条件下用这三种信号处理方法分别对激光陀螺零偏进行了测试。相关滤波法所测得零偏稳定性(1σ00)比50阶FIR滤波器差了将近三倍,相关滤波后再经过22阶的FIR低通滤波测得的零偏稳定性比50阶FIR低通滤波器的测试结果大了不足0.001°/h,延迟时间却从4.9ms减小至2.1ms。
关键词
机械抖动激光陀螺
信号处理
快速响应
相关技术
FIR滤波
Keywords
mdrlg
signal process
fast tracking
correlate filter
FIR filter
分类号
TN249 [电子电信—物理电子学]
V241.5 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
机抖激光陀螺温度场的有限元模拟与实验
于旭东
张鹏飞
汤建勋
龙兴武
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2010
16
下载PDF
职称材料
2
应用自适应对消实现激光陀螺抖动信号的剥除
张庆华
胡绍民
龙兴武
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2011
7
下载PDF
职称材料
3
机械抖动激光陀螺的高分辨率信号处理
粟荣涛
胡绍民
樊振方
周天宇
《应用光学》
CAS
CSCD
北大核心
2011
2
下载PDF
职称材料
4
机械抖动激光陀螺新型信号处理方法的研究
张庆华
胡绍民
卢广锋
《光学技术》
CAS
CSCD
北大核心
2010
5
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