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高精度光纤陀螺死区分析与抑方法的研究
| 论文题名： | 高精度光纤陀螺死区分析与抑方法的研究 |
| 关键词： | 光纤陀螺;死区现象;随机过调制;信号处理;惯性导航系统 |
| 摘要： | 陀螺作为惯性导航系统的重要组成部件，它的发展对惯性导航技术发展起到至关重要的作用。光纤陀螺以其体积小，重量轻、成本低等一系列优势成为当前惯性仪表的主流仪表之一，将有取代传统机械陀螺和激光陀螺的趋势。光纤陀螺工程化过程中出现的死区效应导致陀螺输出产生严重的非线性，进而间接影响惯性导航系统的精度。因此必须对光纤陀螺的死区问题进行研究，寻找有效的抑制方法来优化光纤陀螺的性能。课题以实验室“光纤陀螺航姿系统”项目为依托，分别从闭环光纤陀螺的光路和电路两部分内容分析光纤陀螺死区的影响因素，研究它们作用于死区的机理，最后采用随机过调制技术来达到减小光纤陀螺死区的目的。主要工作如下： 1.分析数字闭环光纤陀螺的基本原理。介绍闭环光纤陀螺的组成结构和器件选型；分析光纤陀螺干涉信号的相位检测方式；详细介绍方波调制和四状态调制这两种基本的调制方式；对第二闭环抑制Y波导半波电压漂移的原理进行研究和推导。 2.深入分析影响死区产生的主要因素。对电子交叉耦合的来源、耦合类型、大小进行分析；对Y波导的调制特性以及非线性误差的来源和影响进行分析；对光源谱宽与光强的影响进行分析，并推导四状态调制下光强误差与谱宽之间的关系；对陀螺光路系统中存在的寄生效应进行分析研究。 3.详细分析死区的测试方法和产生机理。主要研究安装误差和零偏这两个因素对死区测试的影响，设计优化的阈值测试方法改善死区的测试；以死区的影响因素为基础，详细分析各误差信号作用于死区的表现形式，并建立死区误差模型，推导死区的产生原因；最后总结死区产生的必要条件，为探索死区的抑制方法提供理论依据。 4.采用随机过调制技术来克服闭环光纤陀螺的死区。深入分析随机调制的思想及其在抑制死区上的作用机理。设计伪随机调制模块并编写信号处理程序，最后下载到陀螺信号处理板上进行测试以验证设计的可行性。 |
| 作者： | 杨慧慧 |
| 专业： | 测试计量技术及仪器 |
| 导师： | 李绪友 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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