动力调谐陀螺仪误差分析及补偿技术——陈智民

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动力调谐陀螺仪

动力调谐陀螺仪的原理结构图
在陀螺壳体上安装了位置中心对称的两对信号器和两对力矩器，一轴上的电气对称轴与另一轴上额的电气对称轴相互正交，是陀螺的测量基准轴，同轴上的力矩器和信号器的电气对称轴相重合。

转子镶有径向充磁的磁钢，力矩器是绕制在陶瓷片骨架上圆柱面内的线圈，线圈有效工作段镶在转子的环形槽内，且与环形槽留有一定的活动空隙。当线圈通入施矩电流时，在径向磁场的作用下，转子受到沿转子自转轴方向的电磁作用力，同轴上的力矩器工作在推挽状态，产生的电磁作用力对另一轴形成力偶，从而实现对陀螺施矩。信号器用来测量转子赤道平面相对壳体基准面（由电气对称轴确定的平面）的偏转角，同轴上的信号器输出接成差动形式。
4、开展温控和补偿研究，减小陀螺漂移，缩短陀螺准备时间
a、应用新技术，设计陀螺温控环境，大大缩短高精度陀螺准备时间； b、深入开展温度场、温度控制和标定补偿研究，有效减小由温度引起的温度漂移。
5、建设基础平台，确保陀螺质量
a、配置电机、轴承装配和检测的多种专用设备； b、建设传感器、力矩器实验室，可测试传感器线性度、传感器梯度、力矩器刻度系数的温度系数和磁场的不均匀性； c、配备陀螺调试所需的各种专用设备。
2、误差补偿国外比国内更精细更全面
如美国基尔福特制导与导航公司的K130A08陀螺，为了补偿陀螺电机速率变化引起的陀螺标度因数变化，减少逐日漂移，除采取温度控制、温度补偿外，还在陀螺转子上设立一个位置标记，电机每转一周输出一个脉冲，用于补偿误差。法国测试仪器制造公司GAM1-G系列陀螺亦采用了陀螺电机转速检测补偿和温度补偿装置。为了提高陀螺工作寿命和可靠性，英国史密斯工业宇航与防卫系统有限公司的2000系列和3000系列陀螺，均采用气体轴承代替滚珠轴承。

动力调谐陀螺测井技术及应用

动力调谐陀螺测井技术及应用动力调谐陀螺测井技术及应用,生产一线,蒋伟民约2948字摘要:本文介绍了一种目前国内外先进的陀螺测斜技术及现场应用情况。

该测井技术以动力调谐速率陀螺测量地球自转角速率分量;石英加速计测量地球加速度分量，经计算机计算可得出井筒的倾斜角、方位角、工具面角等参数。

通过对井筒不同深度的测量，即可得出井身轨迹曲线。

此项测井技术可用于井身轨迹复测、钻井定向和侧钻井开窗定向等。

胜利石油管理局现河采油厂应用此项技术进行复杂断块油藏及岩性油藏中井点校正，对于落实层系局部微高，分析油藏剩余油潜力和油水动态分布，挖掘油藏潜力，提高储量动用程度获得了较好的效果。

关键词:动力调谐陀螺;测井技术;应用1、引言在油田开采初期，由于测井技术落后，钻杆在地下的实际运行轨迹并不十分清楚，而且，井上测得的深度并非井的垂直深度，在打到预定“深度”时仍未发现出油，就会得出错误的“此地无油”的结论，造成废井。

另一方面，随着油田开发过程的不断延伸，地质报废和工程报废的油井越来越多，在石油资源日益枯竭的情况下，如何使报废井及老油井焕发出新的活力，同时在新油井开发过程中，如何为钻头走向提供正确的控制信息，提高油井的产出效益比，运用现代测井技术是一种必不可少的手段。

本文介绍的动力调谐陀螺测斜仪就是能在油田生产中起着开窗侧钻、打水平井的一种仪器，该仪器以测量地球自转角速率分量来确定空间某点方位，不受地磁的影响，由此可在井下通过陀螺测量出该开窗的方位，这样可在旧井、老井下按实际油层方向重新开窗，使旧井、老井得到二次开发，大大节省了人力、物力、财力，可应用于有磁性干扰的丛式井组、加密井和存在磁屏蔽的套管、油管、钻杆内进行井眼轨迹测量或定向钻井。

因此，该测井技术的推广应用将对加速石油天然气勘探和开发步伐有着极大的推动作用。

2、测井原理动力调谐陀螺测井技术的核心部件是惯性测量组件，包括一个动力调谐速率陀螺和两个石英加速度计。

动力调谐速率陀螺测量地球自转角速率分量;石英加速度计测量地球重力加速度分量。

动力调谐陀螺仪误差分析及补偿技术——陈智民

动力调谐陀螺仪力反馈回路优化设计与仿真分析

本文链接:/Thesis_Y1488931.aspx
授权使用:上海交通大学(shjtdxip),授权号:c937e6f9-e5ac-464e-9f1e-9e9700cc0f6f
下载时间:2011年2月27日
作者:刘保增
学位授予单位:哈尔滨工程大学
1.期刊论文曹慧亮.李宏生.王寿荣.杨波.黄丽斌.李坤宇.Cao Huiliang.Li Hongsheng.Wang Shourong.Yang Bo.
Huang Libin.Li Kunyu一种新型的硅片转子调谐陀螺仪-导航与控制2010,09(1)
本文介绍一种硅薄片转子调谐式陀螺仪.该陀螺仪继承了动力调谐陀螺仪的结构形式和工作原理,利用微电机驱动陀螺转子,利用两对扭杆和平衡环实现动力调谐,其扭杆、平衡环、陀螺转子和信号器、力矩器均由微机械工艺加工,转子偏角采用差动电容检测,力平衡反馈通过静电力实现.论文详细介绍了该陀螺仪的结构,分析了调谐条件和信号器、力矩器标度因数,讨论了信号检测与力反馈回路的组成与原理.硅薄片转子调谐陀螺仪的体积和质量略大于硅微机械陀螺仪,精度与动力调谐陀螺仪相近(理论可达0.01°/h或更高),且环境适应性较好,成本低,适于要求较高精度和小体积的应用动力调谐陀螺仪力反馈回路优化设计与仿真分析
姓名:***
申请学位级别:硕士
专业:导航、制导与控制
指导教师:***
20090301
动力调谐陀螺仪力反馈回路优化设计与仿真分析

现代导航技术第五章(动力调谐陀螺)

一、动力调谐速率陀螺仪的构成原理设陀螺的动量矩为L，y轴力矩器的标度因数为km，控制电流为Iy，则在偏角稳态时有如下关系：
sx
km I y L
x
因此，稳态时转子始终跟随壳体相对惯性空间作同步转动，施矩电流Iy、Ix的大小和极性可以分别反映出壳体转动角速度ωx、ωy的大小和方向。所以具有双轴速率陀螺仪的功能。
பைடு நூலகம்28
§5.3 动力调谐速率陀螺仪的构成与分析
二、动力调谐速率陀螺仪的力矩器特性分析例：设动力调谐速率陀螺仪动量矩L=0.1kg.m2/s。若测量的最大速率ωmax=400°/s，则要求力矩器给出的最大力矩为：
M s max Lmax 0.1 (400

180
) 0.64 N m
15
§5.2 动力调谐陀螺的调谐机理及其漂移误差
二、动力调谐陀螺的动力调谐机理
• 所谓“动力调谐”，是指挠性接头固有的弹簧刚度恰好精确地被动力引进的弹簧刚度所抵消，从而消除了挠性支承对转子的弹性约束。 • 通过调节挠性轴弹簧刚度K、平衡环转动惯量Ie(横向转动惯量)和Iz（极转动惯量），或者调节转子自转角速度，可满足动力调谐条件：
19
§5.2 动力调谐陀螺的调谐机理及其漂移误差
三、动力调谐陀螺仪的漂移误差
从表现形式来说，漂移误差可以分为以下几类： 1、对g不敏感的零偏： 2、对g敏感的零偏； 3、零均值随机零偏； 4、标度因数误差；
该类陀螺仪对于线加速度、角加速度、振动、磁场、温度场的变化敏感，会导致测量误差。
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§5.2 动力调谐陀螺的调谐机理及其漂移误差
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§5.1 动力调谐陀螺的结构及特点
三、动力调谐陀螺仪的结构组成挠性接头的材料特性：

动力调谐陀螺仪误差分析及补偿技术——陈智民共21页文档

31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
动力调谐陀螺仪误差分析及补偿技术——陈智民
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯

动力调谐陀螺仪温度补偿技术研究

ｃａｇｈｅｅａｕｅｏＴｄｓｎｄｙｔｓｔｅｔｍｐｒｔｒｒｔｆＴｎｒｊｃｗａｓｅ．ｈｎｅｔｅｔｍｐｒｔｒｆＧｅｉｅｌ，ｅｔｈｄｇＤｇｅｅａｕｅｄｉＧｏｆｏＤ
动力调谐陀螺仪温度补偿技术研究
顾春杰周百令¨ ，，张雪，丽斌黄
（．１东南大学仪器科学与工程学院，南京２０９；空军大连通信士官学校，１０６２．沈阳大连１６０）１６０
摘要：为了减小温度变化对动力调谐陀螺仪性能稳定性的影响，设计了温度补偿方案。利用控温箱，有计划地改变陀螺仪
ｓｍｅｔｍｐｒｔｒｓｕｌｈｅｐｒｔｒｒｆｄｌｏｏｅｅａｕｅ，ｂｉｔｅｔｍｅａｕｅｄｉｔｍｏｅｆＤＴＧ’ ｕｐｔＴｅｔｔｅｔｍｐｒｔｒｆＤＴＧｔｄＳｏｔｕ．ｓｈｅｅａｕｅｏａｔｉｏｎｙｔｍｐｒｔｒ－ｅｔｏｏｅｔａｄｅｔｔｈｒｆｏｔｕｆＤＴＧｙｕｉｇｔｅｔｍｐｒｔｒｈｓｍｍｅｔｂｅｅａｕｅｔｓｍｐｎｎｎｓｉｅｔｅｄｉｕｐｔｃｍａｔｏｂｓｎｈｅｅａｕｅｍｏｅ，ｔｅＤＴＧ ’ ｕｐｔａｔｒｔｍｐｒｔｒｘｉｔｏａｅｃｕｔｄｂｕｔａｔｇｔｅｔｍｐｒｔｒｘｄｌｈＳｏｔｕｆｅｅｅａｕｅｅｐａｉｎｃｎｂｏｎｅｙｓｂｒｃｉｈｅｅａｕｅｅ－ｎｅｒｉｎｏｔｕｒｍｈｅｔｄｏｔｕｆＤＴＧ．ｅｒｓｌｓｏｍｕａｅｓｏｔａｎｔｅｔｍｐｒｔｒａｇｕｓｏｕｐｔｆｏｔｅｔｓｅｕｐｔｏＴｈｅｕｔｆｅｌｔｈｗｈｔｉｈｅｅａｕｅｒｎｅ

动态环境下光纤陀螺误差辨识与补偿技术

ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｍｕｓｔｂｅａｃｃｕｒａｔｅｌｙｉｄｅｎｔｉｉｅｆｄｔｏｍａｋｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ．ＩｎｖｉｅｗｔｈａｔｔｈｅＦＯＧａｎｇｕｌａｒａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｄｉｒｅｃｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｈｅｔＦ０Ｇｎｇａｌｅｖｅｌｏｃｉｔｙｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｈａｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ
ｌａｒｇｅｅｒｒｏｒｓ．ｔｈｅａｎｇｕｌｒａａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉＳｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｈｅｌｉｎｅｒａｐａｒｔａｎｄｔｈｅｎｏｎｌｉｎｅａｒｐａｒｔ．ＴｈｅｌｉｎｅａｒｐａｒｔＵＳｅＳｓａｖｉｔｚｋｙ－ｇｏｌａｙａｌｇｏｉｔｒｈｍｔｏｅａｒｌｙｏｕｔｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅｉｔｆｔｉｎｇ．ｗｈｉｌｅｈｅｔｎｏｎｌｉｎｅａｒｐａｒｔｕｓｅｓＲＢＦ
ｆＢｅｉｊｉｎｇＡｅｒｏｓｐａｃｅＴｉｍｅｓＯｐｔｉｃａｌ－ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９４，Ｃｈｉｎａ）

太赫兹SAR高频振动误差补偿方法

B 是雷达带宽，sinc(×) 是辛格函数，λ 是波长，
R(u; Rs) 为目标到雷达的瞬时斜距，可表示为
R(u; Rs) = r(u; Rs) + rv(u; Rs) = r(u; Rs) +
rv0(u; Rs)cos θ(u)
(2)
式中，r(u; Rs) 是理想斜距，rv(u; Rs) 是由于振动
带来的振动斜距，rv0(u; Rs) 表示孔径中心处的平
收稿日期：2021-04-05 基金项目：湖南省自然科学基金项目 (2020JJ5661)；国家自然科学基金项目 (61571447) 作者简介：陈经纬 (1997-)，男，硕士生，主要从事合成孔径雷达成像研究．通信作者：安道祥 (1982-)，男，副教授，主要从事先进 SAR 成像技术研究． E-mail：daoxiangan@
某一距离处小波多信号相位去除低振动
信号相位层滤波低频部分频部分误差
图 3 小波滤波法构造振动误差流程
1.2.2 小波补偿方法性能分析
根据式 (3) ，可以得到多普勒频率 fa 随慢时
间的线性变化关系：
fa
(u)
=
(2π)-1
dφ du
=
2V
2
慢时间呈线性关系；当存在振动误差即 Ai ¹ 0
时，多普勒频率随慢时间变化呈非线性关系．

微机械陀螺仪的误差分析与补偿技术

零值偏移误差补偿
随机漂移误差补偿
MEMS陀螺仪的误差分析
以100 Hz的采样频率进行
采样，采样时间为3 h
量化噪声系数很小
角度随机游走系数较低
零值偏移不稳定系数较
大
零值偏移误差补偿
一般地对零值偏移误差的补偿都比较简单，通常采
用陀螺仪工作稳定后一段静止数据的均值来补偿陀螺仪
在整个运行过程中的零值偏移误差。但是随着陀螺仪的
Allan方差分析法的基本原理
构造Allan方差曲线：
(1)采样间隔，采样总时间为。则总数据点
数为N= /，将N分位K个子集，每个子集的
平均时间为
=
Allan方差分析法的基本原理
(2)每个子集的均值可以表示为

1
Ω = ෍ Ω

=1
其中Ω 表示第k个子集的均值，Ω 表示第k
为非平稳信号。则应跳
过此次更新。
机漂移误差补偿
陀螺仪输出信号:
true + 0 +
最终测量信号：
true
使补偿因子：
= −
机漂移误差补偿
为了加快收敛速度，较好的识别微小的角度输入，
减小了理论上存在的误差，提高算法的准确性，改进阈
值函数

|−1 |
|−1 |
1−
,
≤1

提高MEMS陀螺仪精度主要方法
1.提高加工工艺的精度
周期较长且易于增加成本
2.对陀螺仪的误差做精准的补偿
目前比较可行
MEMS陀螺仪的误差主要包括零位误差和动态
误差。一般重点对零位误差做处理。
零位误差=零值偏移误差+随机漂移误差
= 0 +

动力调谐挠性陀螺仪_光纤陀螺仪的测试及分析_侯煜

是利用伺服转台作为反馈装置 , 其反馈量是被测陀
螺仪主轴与其壳体 (转台基座 )之间的失协角度。
动力调谐陀螺仪采用的伺服法测量漂移的原理 (见
图 3)。
7
现代仪器 ()
二〇〇七年 · 第六期
图 3 动力调谐陀螺仪采用的公司伺服法测量漂移原理图
+D(y)ygygz +D(y)xgxgz +ωy +Ey
二〇〇七年 · 第六期
综述与专论
ωdx、ωdy为陀螺仪 x、y轴上的总静态漂移率 ;D (x)F、D(y)F为陀螺仪 x、y轴上与 g无关的漂移率 ; 但它与下列因素有关 :由转子零位偏角产生的弹性约束项 , 电磁干扰力矩 , 沿转子旋转轴同频线振动引起的整流干扰力矩 , 沿转子旋转轴倍频线振动产生的整流干扰力矩 , 倍频角振动产生的整流力矩 ;D (x)x、D(y)y为陀螺仪 x、y轴上由轴向质量不平衡引起的漂移系数 ;D(x)y、D(y)x为陀螺仪 x、y轴上由挠性接头误差而产生的正交不平衡引起的漂移系数 ;D(x)z、D(y)z为陀螺仪 x、y轴上由径向质量不
动力调谐陀螺仪在进行性能试验以后 , 还需进行环境试验。内容包括 :振动试验、颠振试验、高温试验、低温试验和运输试验等。
○ 振动试验用专用工装 , 将陀螺仪主轴以垂直状态固定于振动台上 , 接通工作电源 , 并工作于闭环状态 , 稳定后 , 短路采样电阻。按专用技术条件使陀螺仪在振动台上振动。然后 , 将陀螺仪主轴水平放置 , 重复振动一次。振动试验以后 , 按固定位置测试法和 8位
根据试验的设备条件和试验目的的不同 , 漂移试验方法可以分为两类 :力矩反馈法 , 主要用于产品的验收试验 ;伺服法 , 主要用于产品的鉴定试验和诊断试验。 1.2 漂移试验

一种基于超限学习机的电子磁罗盘非线性误差补偿方法

• 82 •测控技术2018年第37卷第7期智能感知与仪器仪表一种基于超限学习机的电子磁罗盘非线性误差补偿方法韦宝泉，陈忠斌，林知明(华东交通大学电气与自动化工程学院，江西南昌330013)摘要:针对磁罗盘传感器非线性校正中现有方法的不足，提出采用小波函数和双曲正弦函数作为超限学习机(ELM)的激活函数,并将此改进超限学习机用于磁罗盘的校正。

同时，阐述了传感器的非线性校正原理，磁罗盘航向误差模型及改进超限学习机的实现过程，并分别采用B P神经网络法和传统ELM 对磁罗盘进行非线性校正。

实验结果表明，改进E LM算法补偿后最大误差为0_103。

，均方根误差为 0•0596。

,优于BP神经网络算法（补偿后最大误差为0•5。

，均方根误差为0•1805。

）和传统ELM神经网络(补偿后最大误差为0.21°,均方根误差为0.1056°)。

关键词：电子磁罗盘;非线性校正;超限学习机;小波函数;双曲正弦函数中图分类号:TP212 文献标识码:A文章编号:1000 -8829(2018)07 -0082-05doi：10.19708/j.ckjs.2018.07.019A Nonlinear Error Compensation Method for Electronic Magnetic CompassBased on Extreme Learning MachineW E I B a o-q u a n,C H E N Z h o n g-b i n,L I N Z h i-m i n g(S c h o o l o f El e c t r i c a l a n d A u t o m a t i o n E n g i n e e r i n g, E a s t C h i n a J i a o t o n g U n i v e r s i t y, N a n c h a n g 330013, C h i n a) Abstract:I n o r d e r t o o v e r c o m e t h e d i s a d v a n t a g e s o f c o m m o n l y m e t h o d s u s e d i n n o n l i n e a r c o r r e c t i o n o f e l e ct r o n i c m a g n e t i c c o m p a s s(E M C), a n a p p r o a c h t h a t a p p l i e s w a v e l e t f u n c t i o n a n d h y p e r b o l i c s i n e f u n c t i o n a s t h ea c t i v a t i o n f u n c t i o n o f e x t r e m e l e a r n i n g m a c h i n e(E L M)i s p r e s e n t e d, t h e n t h e i m p r o v e d E L M i s u s e d f o r t h ec o r r e c t i o n o f E M C. M e a n w h i l e, t h e n o n l i n e a r c o r r e c t i o n p r i n c i p l e o f s e n s o r s, t h e r e a l i z a t i o n p r o c e s s e s o f E M Ch e a d i n g e r r o r m o d e l a n d i m p r o v e d e x t r e m e l e a r n i n g m a c h i n e(I E L M)w e r e e x p o u n d e d,a n d t h e n o n l i n e a r c o rr e c t i o n o f E M C w a s a d j u s t e d w i t h B P n e u r a l n e t w o r k a n d t h e m e t h o d o f t r a d i t i o n a l E L M, r e s p e c t i v e l y. T h e e xp e r i m e n t r e s u l t s s h o w t h e I E L M9s m a x i m u m e r r o r is 0.103°a f t e r c o m p e n s a t i o n a n d r o o t m e a n s q u a r e e r r o r is 0. 0596°, w h i c h i s b e t t e r t h a n t h a t o f B P n e u r a l n e t w o r k w h o s e m a x i m u m e r r o r a f t e r c o m p e n s a t o n i s0. 5°a n dr o o t m e a n s q u a r e e r r o r is 0.1805°，a n d t r a d i t i o n a l E L M w h o s e m a x i m u m e r r o r a f t e r c o m p e n s a t i o n i s 0• 210a n dr o o t m e a n s q u a r e e r r o r is 0.10560-Key words:e l e c t r o n i c m a g n e t i c c o m p a s s( E M C); n o n l i n e a r c o r r e c t i o n; e x t r e m e l e a r n i n g m a c h i n e( E L M); w a v e-l e t f u n c t i o n; h y p e r b o l i c s i n e f u n c t i o n磁罗盘作为一种常用的磁场测量仪器，通过测量地球磁场在三轴磁传感器轴向上的分量来计算磁场强收稿日期:2017 -05 -24基金项目：国家自然科学基金项目（61663013);江西省自然科学基金项目（20161B A B212051);江西省教育厅科学技术项目(G J J160499)作者简介:韦宝泉（1979-)，男，博士研究生,副教授，主要研究方向为信号处理与故障诊断技术。

动力调谐陀螺仪角位移测试中的数据处理技术

动力调谐陀螺仪角位移测试中的数据处理技术
罗云;陈维义;沈远
【期刊名称】《舰船电子工程》
【年(卷),期】2011(031)012
【摘要】坦克炮控系统的性能测试关键为角位移的测试，因此，研制了基于动力调谐陀螺仪的角位移测试系统。

介绍了系统组成及工作原理，并着重分析了角位移测量原理和误差，以及在线实时数据处理技术。

实验结果表明：基于动力调谐陀螺仪并采用改进零点渐变算法的角位移测试系统零点漂移小，测角精度可达0．48％，完全能满足炮控系统性能测试的需求。

【总页数】4页(P90-93)
【作者】罗云;陈维义;沈远
【作者单位】海军工程大学兵器工程系,武汉430033;海军工程大学兵器工程系,武汉430033;中国人民解放军第四八零五工厂军械修理厂,上海200439
【正文语种】中文
【中图分类】TJ81
【相关文献】
1.动力调谐陀螺仪漂移测试与补偿系统设计 [J], 马云峰;周百令;赵立业;万振刚
2.闭环测试法测定动力调谐陀螺仪调谐频率 [J], 林萍;朱福祥;齐红霞
3.动力调谐挠性陀螺仪、光纤陀螺仪的测试及分析 [J], 侯煜;程明
4.动力调谐陀螺仪的八位置测试法 [J], 徐瑞峰;张英敏
5.HGA-RBF网络在动力调谐陀螺仪漂移预测中的应用 [J], 李真真;王宏力;王世方;王新国
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动态环境下光纤陀螺误差辨识与补偿技术

动态环境下光纤陀螺误差辨识与补偿技术张峰;黄继勋;王颂邦【摘要】为了提高光纤陀螺在高动态环境下的测量精度,需要精确地辨识角加速度信息以便有效地补偿.针对直接对陀螺的角速度信息微分处理后得到角加速度的方法误差较大的问题,提出了将微分后的角加速度信息分为线性和非线性两个部分,其中线性部分采用Savitzky-golay最小二乘拟合,而非线性部分则采用RBF神经网络技术进行拟合.上述处理方法能更真实地反映实际物理过程,具有较强的自适应性和较好的拟合效果.通过试验验证,证明了该方法的有效性和准确性,提高了角加速度辨识精度,比直接微分的方法测量精度提高二个数量级,有效地补偿了陀螺仪在高动态环境下的测量精度.%To improve the precision of fiber optic gyroscope (FOG) in high dynamic environment,the angular acceleration must be accurately identified to make effective compensation.In view that the FOG angular acceleration obtained by direct differentially processing the FOG angle velocity information has relatively large errors,the angular acceleration information is divided into the linear part and the nonlinear part.The linear part uses savitzky-golay algorithm to carry out least square fitting,while the nonlinear part uses RBF neural network (RBF NN) method to carry out fitting.This method has more strong adaptability and has better fitting effect because it can more truly reflect the real physicalprocess.Finally,simulations are made to test and compensate the measurement errors of FOG angular velocity under high dynamic environment,which verifies that the algorithm is correct and effective,and the identification accuracy of the angular acceleration is improved by twoorders of magnitude than that of the direct differential method,showing that the proposed method can effectively compensate the FOG measurement errors under high dynamic environment.【期刊名称】《中国惯性技术学报》【年(卷),期】2016(024)006【总页数】5页(P775-779)【关键词】光纤陀螺;动态环境;角加速度;Savitzky-golay拟合;RBF神经网络【作者】张峰;黄继勋;王颂邦【作者单位】北京航天时代光电科技有限公司,北京100094;北京航天时代光电科技有限公司,北京100094;北京航天时代光电科技有限公司,北京100094【正文语种】中文【中图分类】U666.1光纤陀螺是一种基于Sagnac效应的角速度敏感器[1]，具有体积小、重量轻，精度高，动态响应带宽高等优点，非常适合飞行器上应用。

动力调谐陀螺动态误差的两种补偿方案

动力调谐陀螺动态误差的两种补偿方案
赵健;以光衢
【期刊名称】《中国惯性技术学报》
【年(卷),期】1997(000)003
【摘要】本文针对动力调谐陀螺的动态误差模型，提出了动力调谐陀螺的动态误差补偿的计算机算法。

算法中的输出值是角增量，它是二次拟和函数。

该算法具有精度高，实时性好的特点。

【总页数】3页(P17-19)
【作者】赵健;以光衢
【作者单位】北京航空航天大学
【正文语种】中文
【中图分类】V241.5
【相关文献】
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振动式微陀螺正交误差自补偿方法

振动式微陀螺正交误差自补偿方法刘学;陈志华;肖定邦;吴学忠;苏剑彬;侯占强;贺琨【期刊名称】《传感技术学报》【年(卷),期】2012(025)009【摘要】微陀螺正交误差会影响陀螺的零偏稳定性,为了提高微陀螺的性能,必须减小正交误差.针对正交误差处理中存在的问题,推导了包含交叉耦合误差效应的驱动模态和检测模态的动力学方程,研究了交叉耦合误差引起的正交误差表达式,提出了一种正交误差闭环控制自补偿方法.通过将经正交误差幅值调幅控制的驱动位移信号闭环反馈作用到检测模态的输出,实现正交误差的自补偿.制作PCB电路测试了微陀螺的性能.正交误差自补偿后微陀螺零偏输出均值从778 mV减小到了2 mV,零偏稳定性从75°/h提高到了34.5°/h.实验结果表明,此方法是可行的.%The quadrature error results in poor zero bias stability,to improve the performance of the micro-gyroscope the quadrature error must be reduced. The kinetic equation contains the cross-coupling error in drive-mode and sense-mode were introduced, the expressions of the quadrature error induced by the cross-coupling were analyzed. A simple, yet effective approach to suppress the quadrature error was presented. The amplitude of the quadrature error had been picked up to amplitude modulate the displacement of the drive-mode, then it is injected into the output of the sense-mode, thus the quadratura error can be self-compensated. Experimental results show that the proposed solution decreases the zerobias output from 784 mV to 2 mV and increases the stability of zero bias from 75?h to 34. 5?h.【总页数】5页(P1221-1225)【作者】刘学;陈志华;肖定邦;吴学忠;苏剑彬;侯占强;贺琨【作者单位】国防科学技术大学机电工程与自动化学院,长沙410073;国防科学技术大学机电工程与自动化学院,长沙410073;国防科学技术大学机电工程与自动化学院,长沙410073;国防科学技术大学机电工程与自动化学院,长沙410073;国防科学技术大学机电工程与自动化学院,长沙410073;国防科学技术大学机电工程与自动化学院,长沙410073;国防科学技术大学机电工程与自动化学院,长沙410073【正文语种】中文【中图分类】TN492【相关文献】1.硅微陀螺正交误差校正方案优化 [J], 曹慧亮;王玉良;石云波;申冲;李宏生;刘俊;杨志才2.硅微陀螺仪正交误差和失调误差抑制线路 [J], 杨波;周百令;王寿荣3.硅微陀螺仪的正交误差控制分析 [J], 郑怡文;白云晖;彭超;4.硅微陀螺正交误差直流校正设计与分析 [J], 倪云舫;李宏生;杨波;黄丽斌;赵立业;王攀;刘嘉5.四质量硅微陀螺阵列的正交误差校正系统分析 [J], JI Qi-bo;ZHANG Yin-qiang;YANG Bo;LI Li-juan;LIU Qin;ZHOU Zhong-xin因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。