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  • 简介:-本文讨论多位置转台监控技术及其在自动找北中的应用。应用正交最小二乘法可使系统精度较常规测量方法提高了大约一个数量级;由基座倾斜引起的误差通过解析调平加以消除;整个系统由计算机控制自动运行,其精度在5分钟内已达到40″(1σ)。

  • 标签: 常规测量方法 陀螺经纬仪 精度分析 计算机控制 最小二乘法 加速度计
  • 简介:设计了一种以ARM为核心的数字式航向航迹自动操舵。在分析系统总体框架的基础上,设计了系统的硬件结构和软件主程序框图,使用Bang-Bang控制实现舵角的随动控制,航向控制使用PID控制。该设计中,360°电位器实现舵角反馈,电子罗盘或电罗经采集航向,GPS给出地理位置信息,电位器及按键输入给定值,液晶显示系统信息,电磁阀驱动液压舵机。该自动操舵具有手动操舵、随动操舵、自动操舵和GPS操舵等多种工作模式。实验结果表明,该设计方案可行,具有较高的实用价值。

  • 标签: 船舶操纵 自动操舵仪 电子罗盘 GPS
  • 简介:根据二阶质量-弹簧-阻尼系统的幅频特性和相频特性关于谐振频率对称的特点,提出了一种低频振荡激励的实时模态匹配技术,根据检测模态的输出响应来判别驱动模态和检测模态的匹配程度。首先简要介绍了带频率调谐功能的双质量线振动硅微陀螺,该陀螺利用负刚度效应来调节检测模态的谐振频率;然后通过理论推导以及系统仿真验证了基于低频调制激励的自动模态匹配技术的可行性和有效性;最后设计了一种基于现场可编程逻辑阵列(FPGA)的数字控制电路,并且对同一测试陀螺进行了模态匹配和模态不匹配下的性能对比。试验结果表明,相比模态不匹配条件下,陀螺零偏稳定性从5.89(°)/h提高到1.26(°)/h,角度随机游走从0.36(°)/√h提高到0.079(°)/√h,性能分别提高了4.7倍和4.6倍。

  • 标签: 负刚度效应 硅微陀螺仪 低频振荡调制 模态匹配 自动频率调节
  • 简介:为建立陀螺漂移特性模型,需对其进行测试.由测试得到的数据是含有噪声的,且一般是非平稳的.用小波分析测试数据是一种很有效的方法.在简述小波分析中的多分辨分析理论的基础上,用其对某型陀螺的实测数据进行了分析-预处理,其结果证实了所研究方法的有效性.

  • 标签: 陀螺仪 漂移测试 多分辨分析 小波分析 惯性系统
  • 简介:论述了核磁共振陀螺的基本原理,跟踪了国际上几种核磁共振陀螺,重点讨论了最有前景的低温超导核磁共振陀螺.随着低温和超导量子干涉与核磁共振技术的结合,将突破核磁共振陀螺的微弱信号提取等关键技术难点,指出了低温超导核磁共振陀螺是核磁共振陀螺的发方向,其精度高,寿命长等优点将带来可观的前景.

  • 标签: 陀螺仪 核磁共振 低温超导 陀螺仪发展 超导量子干涉仪
  • 简介:根据我国目前液浮陀螺的应用特点,结合已应用于型号的单自由液浮陀螺产品,对研究并设计新型长寿命、低噪声、低功耗液浮陀螺的各种关键因素做了较为详细的分析,通过分析提出设计该型陀螺采取的方法.

  • 标签: 长寿命 低功耗 低噪声 液浮陀螺仪 技术特点 设计
  • 简介:加速度计是旋转加速度计重力梯度的核心元件,梯度信号测量要求其加速度计具有高分辨率和低的噪声水平,这就需要对现有石英加速度计进行改进,通过表头抽真空,提高控制回路增益来抑制噪声,提高分辨率。抽真空后表头近似为无阻尼状态,其控制回路中需增加阻尼补偿的环节,避免系统在工作频段附近出现振荡;并且,对控制回路中的校正环节也进行了重新设计,加入积分环节,使系统对位置信号的稳态误差为零,大幅度提高工作频段的系统开环增益,从而有效地提高了系统的动态测量精度。

  • 标签: 加速度计 控制回路 空气阻尼 校正网络
  • 简介:本文论述了重力梯度在惯性导航、地球科学、地质科学中的重要作用以及重力梯度的现状和前景,着重评述了旋转加速度计重力梯度、静电加速度计重力梯度仪和超导重力梯度的现状和发展,最后指出了对重力梯度的应用和发展需要进一步研究的问题

  • 标签: 重力梯度仪
  • 简介:基于矢量调制法原理,介绍了一套寻北设计方案,并详细叙述了该仪器的物理实现方法和算法原理.对影响其精度的主要因素作了详细分析,仿真计算和实验验证了上述理论分析的合理性,并解算出较高精度的测量结果.

  • 标签: 寻北仪 算法原理 矢量 高精度 仿真计算 细分
  • 简介:针对低精度MEMS陀螺适合短时间工作的特点,在不同采样频率下测试了常用MEMS陀螺的短时漂移,对比研究并分析讨论了各种被测MEMS陀螺的短时漂移特性,发现石英系列MEMS陀螺的短时漂移在高频采样时表现出显著的周期性,并说明测试石英MEMS陀螺需要高采样频率,应用时需精确标定补偿其周期特性。

  • 标签: 陀螺漂移 周期项 功率谱密度 微机电陀螺仪 高频采样
  • 简介:激光陀螺的精度指标为零偏稳定度、噪声和标度因数的稳定度。闭锁阈值直接影响激光陀螺的精度。本文介绍了闭锁阈值的计算公式,分析了激光陀螺的主要误差来源。在此基础上,指出减小谐振光路中损耗和采用速率偏频技术是提高激光陀螺精度的主要技术关键。

  • 标签: 激光陀螺仪 标度因数 零偏 高精度激光 挠性陀螺仪 给定速度
  • 简介:适合陆基使用的旋转重力梯度采用多个加速度计的组合输出,能有效地抑制平台的共模噪声,实现对地球表面微小重力梯度变化信号的测量。其关键技术之一就是对多个加速度计进行动态匹配调节,通过实时反馈来降低多种噪声和误差,从而降低对研制单个加速度计的性能要求。本文结合旋转重力梯度中加速度计的匹配调节方法,以重力梯度测量分辨率达到1E为目标分析,结果表明对加速度计的标度因子一致性匹配需要达到10-11的量级,对二阶非线性因子调节同样需要达到~10-11g/g2的量级。

  • 标签: 旋转重力梯度仪 加速度计 动态匹配调节 标度因子动态匹配 二阶非线性因子调节
  • 简介:介绍了某型液浮陀螺定位壳体温度场模型,利用有限元分析软件ANSYS对其等效温度场进行分析,得出其温度场分布的精确量化结果,为惯导系统建立起最初的热源,并通过实验验证了分析结果的正确性,为后续的平台热设计研究提供了重要的参考依据.

  • 标签: 船舶导航设备 液浮陀螺仪 温度场 有限元分析 边界条件
  • 简介:综述了目前国内外正积极研制的原子干涉。它是建立在激光冷却、囚禁与操控原子理论基础上,利用原子本身作为自由下落的“测试物体”来测量仪器所受到的惯性力。这种新型惯性敏感器能以前所未有的精度同时测量物体的旋转角速度和线性加速度,并可通过原子对抛技术实现两种量测量的区分,这已为诸多实验所验证。报道了国内外原子干涉的最新研制进展。原子干涉的紧凑性和长时稳定性将使其在惯性测量领域获得更广泛的工程应用。

  • 标签: 原子干涉仪 惯性测量 冷原子 激光冷却 囚禁与操控原子
  • 简介:由于液浮陀螺常规测试方法偏重于正常陀螺性能参数的测试以及试验条件脱离实际使用状态,常使存在缺陷的陀螺无法准确筛选出来。为了弥补液浮陀螺常规测试方法不足,提高陀螺的检测可靠性,在常规试验的基础上增加了浮子迟滞试验。对浮子迟滞试验检测技术从试验机理和技术实现上进行了较为详细的分析和研究。在力矩反馈测试系统反馈放大器的输入端施加高精度三角波信号,在陀螺浮子沿输出轴在选定的角度范围内周期性缓慢匀速摆动过程中完成了陀螺力矩、阻尼力矩、角弹性力矩、常值干扰力矩及摩擦型干扰力矩的检测。利用浮子迟滞试验技术在液浮陀螺多余物检测以及最佳工作温度优选方面取得了很好的实用效果,是提高陀螺性能检测可靠性和故障定位准确性的一种关键检测技术。

  • 标签: 陀螺仪 浮子 阻尼力矩 陀螺力矩 迟滞试验
  • 简介:为了减小MEMS陀螺的正交误差,进一步提高陀螺精度,在Simulink环境中对陀螺结构和测控系统进行了建模和仿真。首先在理想状态的陀螺结构模型基础上建立了包含机械热噪声、模态间耦合等非理想因素的结构模型,并给出了陀螺结构的相关设计参数。其次在陀螺结构模型上以自激振荡和AGC控制技术为基础设计了驱动回路,该回路可在短时间内将驱动幅度稳定在10μm,且驱动频率为4048Hz(驱动模态的谐振频率)。然后分析了模态间耦合信号的作用方式并建立了正交校正和检测闭环力反馈回路,仿真结果显示,在全闭环状态下检测模态所受耦合力的幅度比未校正状态下降了5个数量级,等效输入角速度也从205(°)/s下降到了6.58(°)/h。最后对陀螺模型进行了整体测试,得到其标度因数和阈值分别为21.76mV/(°)/s和0.002(°)/s。

  • 标签: MEMS陀螺仪 结构模型 SIMULINK 系统仿真
  • 简介:详细介绍了循环干涉型光纤陀螺的实验装置及测试结果.给出了无源和有源补偿两种敏感环结构下的陀螺分辨率公式.在实验装置中采用了大功率光源和低耦合比输入耦合器,以提高光波在敏感环中的循环次数.实验结果表明:光束在敏感环中循环了2~3次,并达到了较好的零偏稳定性.

  • 标签: 循环干涉型 光纤陀螺仪 集成光学 有源补偿 陀螺分辨率 敏感环
  • 简介:为了对微小型飞行器上的MIMU(微惯性测量单元)的随机漂移进行补偿,在比较了Mallat算法与átrous算法之后,基于小波变换与多尺度分析方法,提出了多尺度时间序列建模方法,它充分利用了átrous算法的快速性与时间平移不变性,将MEMS陀螺随机漂移进行多尺度分解。对各尺度上分解得到的信号进行重建,并对重建得到的各个信号进行时间序列建模。将各尺度时间序列模型的预测输出的和作为陀螺的随机噪声估计,对陀螺的随机漂移进行补偿。最后的实际数据建模表明该建模方法运算量小、建模速度快、精度高、模型适用性强,有很强的实际应用价值。

  • 标签: 多尺度分析 á trous算法 时间序列建模 随机噪声