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基于Allan方差的光纤陀螺随机漂移建模与仿真
随机漂移是影响光纤陀螺精度的主要因素之一,建立陀螺随机漂移模型以便在滤波时加以修正是提高系统精度的有效方法。针对传统随机漂移模型建模耗时长、过敏感等问题,提出基于A llan方差的光纤陀螺随机漂移模型。通过各噪声项的功率谱密度函数推导出随机微分方程,用A llan方差分析出光纤陀螺各噪声项量化参数,将量化参数代入以单位白噪声驱动的随机微分方程,得到随机漂移模型。实验结果表明,该模型拟合出的随机漂移单项噪声误差不超过8.6%,远低于传统模型产生的单项噪声误差58.3%,是一种有效的光纤陀螺随机漂移建模方法。金毅,吴训忠,谢聂 - 应用光学文章来源： 万方数据 -
光纤陀螺惯导系统航位推算误差补偿方法研究
针对惯导系统定位误差随时间积累而增大的缺点,提出利用航位推算方法进行误差补偿。在航位推算中根据引起误差的主要因素推导出位置误差方程,以此方程为依据,建立相应的卡尔曼滤波器。将惯导系统速度与航位推算速度之差作为滤波器的输入,估计系统的姿态、速度、位置及里程计刻度系数误差值,并通过闭环反馈进行实时误差补偿修正。任选2条非闭合路径进行跑车实验,第一条路径定位误差补偿修正前是3.49‰,补偿修正后定位误差是2.3‰,第二条路径补偿修正前定位误差是2.4‰,补偿修正后定位误差是2‰。实验结果表明:采用航位推算误差补偿方法可以有效降低系统定位误差。陈颖,纪明,康臻,杨萌,李颖娟,刘冰,邓春林 - 应用光学文章来源： 万方数据 -
LiN bO 3芯片的无损边缘抛光实验
以抛光垫抛光工艺为基础,研究出一套完整的新型无损边缘抛光工艺,成功实现了高精度光纤陀螺集成光学调制器LiNbO3芯片边缘的无损抛光。即在分析LiNbO3芯片边缘抛光过程中棱边损伤产生原因的基础上,提出3条解决措施:控制研抛浆料中的大颗粒;选择低亚表面损伤的抛光方式;抛光颗粒的大小接近或小于临界切削深度的2倍。加工工件棱边在1500×显微镜下观察无可见缺陷,芯片端面的表面粗糙度 Ra≤0.8 nm,表面平面度优于λ/2,满足了LiNbO3芯片无损边缘抛光要求。同时,该工艺方法具有较大的推广应用价值。李攀,白满社,邢云云,严吉中 - 应用光学文章来源： 万方数据 -
BOTDA 光纤传感技术在光纤环圈质量评估中的应用
在分析光纤环对陀螺整体性能影响的基础上,提出将BOTDA 光纤传感技术用于光纤环质量检测。通过对光纤环的在线检测、热应力检测和骨架性能影响测试,能及时发现并消除光纤绕制中的应力尖峰及换层现象,消除由骨架、热应力引起的光纤应力曲线反转现象。韩正英,高业胜,赵耀 - 应用光学文章来源： 万方数据 -
人工鱼群算法在单轴旋转惯导系统轴向陀螺漂移辨识中的应用
在惯性导航系统中,采用单轴旋转技术可以调制垂直于旋转轴方向上的惯性器件误差,而对沿旋转轴方向的误差没有抑制作用,因此旋转轴方向上激光陀螺漂移成为影响惯性导航系统精度的主要因素之一。为精确地辨识旋转轴方向上激光陀螺漂移,提高激光陀螺单轴旋转惯导系统的精度,利用人工鱼群算法AFSA (artificial fish swarm algorithm )建立了单轴旋转惯导系统轴向陀螺漂移辨识模型,给出了AFSA 辨识的详细步骤和方法。实验结果表明:AFSA 可以对轴向激光陀螺漂移进行精确建模,补偿后的激光陀螺零偏不稳定性达到0.0004°/h。雷雯 - 应用光学文章来源： 万方数据 -
光纤光栅压力传感器的理论建模及实验研究
鉴于压力传感器为工业生产中压力监控的一种必不可少的设备,分析了光纤光栅中心波长与光纤光栅应变之间的关系,阐述了带有硬中心的圆形膜片受到均匀压之后,膜片中心的挠度与压力之间的数学关系。在此基础上设计了圆形膜片作为流体压力转化光纤光栅敏感物理量的元件,并结合辅助元件完成对光纤光栅传感器组装,建立了传感器输入输出之间的线性数学模型。通过实验验证传感器线性度和重复性,运用数学计算得出了光纤光栅压力传感器各项参数,灵敏度 K m=-0.658 nm/M Pa ,初始波长λ0=1578.441 nm ,为后期传感器稳定性作好了铺垫。冉新涛,马少平,李西柳,薛小乐 - 应用光学文章来源： 万方数据 -
芯泵浦高功率宽带谱平坦长波段光纤光源
为了获得高功率、宽带宽及谱平坦的长波段掺铒光纤光源,基于2级双程芯泵浦,应用偏振复用技术实现泵浦瓦级供给,在泵浦总功率和光纤总长度都不变的情况下,数值分析了4种光源结构的输出特性受泵浦和光纤分配比例的影响。结果表明,4种结构基本都能工作于L波段(1565nm~1610nm),带宽受结构影响较小,但只有"双程后向+双程后向"结构可同时拥有高输出功率和高平坦度。其在总泵浦功率750mW,第一级泵浦功率为300mW,第二级泵浦功率为450mW时,和光纤总长度21m,第一级光纤长度为18m,第二级光纤长度为3m时,可实现输出功率314mW,带宽32.41nm,中心波长1584.84nm,平坦度2.23dB的L波段超荧光光源。郑彦敏,林碧金,强则煊,陈曦曜,李晖,邱怡申 - 应用光学文章来源： 万方数据 -
熔融侧面泵浦耦合器光纤夹角对耦合效率的影响
泵浦耦合器是高功率光纤激光器的关键无源光器件,其制作工艺是采用泵浦光纤和主光纤侧面熔融的方法,该方法可以保持主光纤中信号光的低插入损耗,但泵浦光纤和主光纤之间的夹角对耦合效率影响较大。为解决这一问题,根据熔融侧面泵浦耦合器的结构特点,建立了物理模型,推导出各光纤中光功率与夹角关系的方程组,进行了数值仿真和实验论证,结果是随着泵浦光纤和主光纤之间夹角的减小,耦合效率会逐渐增大,但存在临界值,NA值小的泵浦光纤耦合效率高且临界角大,N A 为0.22的泵浦光纤,夹角小于9.7°时耦合效率最大值为96.9%,N A为0.15的泵浦光纤,夹角小于11.5°时耦合效率最大值为97.8%。谭祺瑞,葛廷武,王智勇 - 应用光学文章来源： 万方数据 -
MEMS微机械陀螺温度特性分析与建模
针对MEMS微机械陀螺的零偏随温度变化波动较大的特性,通过建立MEMS陀螺零偏随温度变化之间的误差模型,在温度范围为-20℃~60℃温箱试验下,分析MEMS陀螺的零偏输出变化,经去除野值后使用建立的误差模型对零偏进行补偿,结果表明,MEMS陀螺仪因温度引起的零偏从最大约为160°/h,经补偿后降至约为10°/h。该温度误差模型使MEMS陀螺的全温区零偏特性得到了一定程度的提升,为提高之后的导航精度打下基础,具有一定的工程价值。陈湾湾,陈智刚,马林,付建平 - 传感技术学报文章来源： 万方数据 -
基于小波变换的无驱动结构微机械陀螺信号自旋频率的提取
针对一种新型陀螺,它能敏感旋转载体的俯仰、偏航和滚转角速度,敏感信号是一种调幅波信号,载波频率是自旋频率,包络是横向角速度。实际应用中,需要精确提取自旋频率。基于此,提出了一种提取载波频率的新的方法---小波变换构造解析函数法,对自旋频率解算算法进行了理论推导,并通过MATLAB软件对噪声比为30 dB的模拟陀螺调幅波信号进行了自旋频率的提取和误差分析,其中Hilbert变换相对误差为0.0336,小波变换相对误差为0.0178。对三轴精密转台实时测试的横向角速度为180°/s的陀螺信号进行了自旋频率的提取和误差分析,其中Hilbert变换相对误差为0.0359,均方差MSE为7.9159;小波变换相对误差为0.0018,均方差MSE为0.2937。小波变换较Hilbert变换求解自旋频率精度提高二十倍,降噪性能和频率稳定性更好。张宁,张福学,张增平 - 传感技术学报文章来源： 万方数据
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