导读:本文包含了干涉式光纤陀螺论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:光纤,陀螺,闭环,死区,多项式,数字,动态。
干涉式光纤陀螺论文文献综述
董丹丹[1]（2019）在《干涉式光纤陀螺专利申请分析》一文中研究指出干涉式光纤陀螺是用于敏感角速率的惯性传感器,是自主导航领域研究的重要内容。文章对干涉式光纤陀螺领域的专利申请、专利申请的原创国和目标国分布、国内外重要申请人进行了统计分析,为国内干涉式光纤陀螺的生产研究和市场布局提供参考。(本文来源于《中国科技信息》期刊2019年12期）
霍海涛[2]（2019）在《干涉式光纤陀螺死区机理研究与抑制》一文中研究指出当光纤陀螺敏感小角速率时,会出现相对较大的测量误差,难以满足测量精度要求较高的场合。因此,在现有的光纤陀螺基础上,针对陀螺的死区问题,开展了以下研究:(1)首先研究死区产生的机理。从闭环反馈主回路光电探测器的输出误差开始分析,分别从电路上的电子耦合串扰、相位调制器及D/A芯片的非线性等几方面,阐述并分析了光纤陀螺在小角速率的情况下,光纤陀螺调制电路板上电子串扰,及反馈回路器件的非线性误差对光纤陀螺性能的影响。(2)由分析可知,输入角速率引起的Sagnac相移小于闭环反馈回路积分非线性误差引起的相位差,并且反馈回路的差分非线性误差较大时,容易引起阶梯波复位异常从而导致死区,并对此进行了仿真及实验。(3)提出了一系列减小或消除死区的具体措施。第一种方法是采用叁角波抖动技术,它通过改变调制相位,防止反馈电压始终保持俘获状态;第二种方法通过优化调制电路板以减小电路间的电子交叉耦合;第叁种是提出了六状态调制技术来减小电子串扰,该调制方式与四状态相比,从原理分离了调制电压和解调序列之间频率关系,从而降低了串扰引起的偏置误差;另外提高AD采样频率、尽可能使调制频率与本征频率一致、随机过调制等都可有效抑制死区。对于长度1000m、直径100mm的光纤环组成的干涉式光纤陀螺,优化调制电路板后死区由0.1°/h减小到0.05°/h,也验证了当调制频率与本征频率一致时可以有效减小光纤陀螺死区。通过测试,使用四态波调制死区为大约为0.05°/h以及使用四态波加叁角波抖动死区大约为0.01°/h,使用六态波调制死区约为0.03°/h。并从理论上证实使用六态波调制可以完全消除死区。而且使用六态波调制的干涉式光纤陀螺相比四态波调制或四态波加叁角波抖动方案表现出更好的角度随机游走和零偏稳定性。这些结果验证了四态波加叁角波抖动方案以及六态波调制的串扰抑制效果。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2019-01-01）
柯涛炼[3]（2018）在《一种基于干涉型光纤陀螺的模糊PID控制器设计与仿真研究》一文中研究指出光纤陀螺作为一种新型惯性器件,由于其无运动部件、可靠性高、寿命长等诸多优点在各领域得到了广泛应用。在国内,由于受到光纤陀螺相关光学工艺技术水平的限制以及国外对光纤陀螺相关技术的封锁,使得高精度光纤陀螺仍停留在实验室研制阶段。经研究发现,目前高精度光纤陀螺的信号处理主要采用全数字闭环控制方案,该方案中陀螺系统的光(电)路参数、信号调制方法以及相关控制技术都是影响陀螺精度的因素之一,所以建立起高精度光纤陀螺的控制系统模型以及对相关调制技术进行研究非常有意义。本论文在前人研究的基础上,对基于四态方波调制的数字闭环光纤陀螺系统模型进行了深入的研究,并结合现代控制理论的模糊控制技术对光纤陀螺的控制系统做了深入研究。首先,通过对光纤陀螺基本原理和结构的理解,详细分析了在方波偏置下的数字闭环光纤陀螺信号调制原理和反馈回路增益误差的产生原因及补偿方法,对其优缺点做了进一步探讨,并对四态方波偏置的数字双闭环光纤陀螺信号调制方案进行了深入研究。为了研究光纤陀螺的系统参数和性能参数的关系以及实现对光纤陀螺系统参数的优化设计,以MATLAB/Simulink仿真软件为平台,构建了光纤陀螺数字双闭环控制模型,并进行了仿真分析。其次,为满足某些特定情况下光纤陀螺的性能要求,通过对经典PID控制技术和现代模糊控制技术的算法研究及特性分析,设计出了结合两种控制技术的模糊-PID控制结构,给出了实现方案。最后将其应用于所建立的光纤陀螺系统模型中进行了有效性验证实验。最后,为进一步分析所设计的模糊-PID控制器的性能,对采用不同控制器的光纤陀螺系统进行了实际比较,完成了仿真分析。对理想条件和非理想条件下(脉冲信号和阶跃信号干扰)陀螺性能的比较分析,有效地证明了模糊-PID控制器性能的优越性,为提高光纤陀螺的精度提供了一个有效的参考方向。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2018-12-01）
张俊[4]（2018）在《干涉式光纤陀螺与谐振式光纤陀螺信号处理的研究》一文中研究指出光纤陀螺是一种基于Sagnac效应,用于测量角速度的惯性敏感器件。光纤陀螺分为干涉式光纤陀螺和谐振式光纤陀螺。其中,干涉式光纤陀螺的已广泛应用于各种场合,而谐振式光纤陀螺仍处于实验室研究阶段。本文针对光纤陀螺的信号处理研究分成两个部分。第一部分针对干涉式闭环光纤陀螺的信号处理研究,研究内容为使用PIN光电二极管和超高FET运放搭建光电探测电路代替传统的集成PIN-FET器件,包括采用跨阻放大器和积分器两种方案。第二部分设计并实现一种谐振式陀螺单闭环信号处理电路方案,该方案采用低频正弦波调制和模拟器件解调,具有较高的响应速度。文中首先介绍了两种光纤陀螺的检测方案和使用的光学器件;其次,介绍了光电探测电路设计原理和测试结果;之后,分析了干涉式光纤陀螺信号处理电路的各个模块,并对设计的样机进行测试。最后,分析了谐振式光纤陀螺的闭合控制原理和信号处理电路的各个模块,并对设计的方案样机性能进行测试。实验结果如下。(1)采用高增益跨阻放大器搭建的光电探测电路与传统集成PIN-FET相比,电路的性能得到提升,且成本仅为后者的10%;(2)在常温下,将光电探测电路应用于干涉式光纤陀螺,与原方案相比功耗降低200mW,前放模块所占电路面积减少40%,陀螺的零偏为-7.88°/h(含杭州地区地球自转投影量-7.56°/h),零偏不稳定性为0.027°/h,随机游走系数约为0.0023°/(?);(3)初步实现了采用模拟积分器形式设计的光电探测电路,但未进行样机实验;(4)所实现的谐振式光纤陀螺信号处理电路能够输出信噪比为72.5dB的正弦波调制信号,同时能够实现对调制信号的检测和解调,通过调节PI控制参数使系统稳定,并进行了模拟转速实验,在一定范围内,测量结果与谐振点频移量呈线性相关。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-05-01）
杨远洪,杨福铃,陆林,李慧,李帅[5]（2018）在《干涉型光子晶体光纤陀螺技术研究》一文中研究指出为满足空间和其他领域的高精度制导导航控制系统的迫切需求,开展了基于实芯保偏光子晶体光纤(PMPCFs)的干涉型光子晶体光纤陀螺(PCFOG)的技术研究,研究和开发了PCFOG专用PM-PCFs和掺铒PCFs(EDPCFs)的制备技术、PCFs耦合技术和熔接工艺等关键技术,研制出了PCFOG原型样机并进行了典型环境实验。研究结果表明,PCFOG在精度和环境适应性等方面都具备明显优势,具备工程应用条件。(本文来源于《光学学报》期刊2018年03期）
关帅[6]（2017）在《干涉式闭环光纤陀螺的大动态测量技术研究》一文中研究指出光纤陀螺是一种角速度测量元件,是惯性导航系统的重要组成部分,相较于其他角速度测量元件,光纤陀螺的优势明显,没有转动部件,响应时间短,使用寿命长。在航海、航空航天等多个军事和民用领域以及社会发展和国民生活中起到重要作用。随着研究的日益深入,国内主流光纤陀螺的精度已经达到应用标准,越来越多的领域要求光纤陀螺既有高精度又有大的动态测量范围。但是高精度与大动态是矛盾的指标,现有的解决方案主要是外加具有大动态的测量设备辅助光纤陀螺进行测量,这种方案会大大提升光纤陀螺的制作成本。针对以上问题本论文提出了一种改进的单级干涉条纹扩展方法,不加入任何辅助测量设备就可以实现光纤陀螺的大动态测量同时又能保持高精度。本论文主要工作如下:首先阐述了进行光纤陀螺大动态测量技术研究的原因和进行这项工作对实验室相关研究的重要意义。按照技术发展和时间脉络梳理了光纤陀螺大动态测量领域的研究进程和研究方法。结合实验室某型数字闭环光纤陀螺系统的实现方法,按照构成数字闭环反馈系统的各个模块的顺序,对光纤陀螺系统进行动态数学建模。得到整个数字闭环光纤陀螺系统的传递函数后,分析了不同的输入信号对闭环光纤陀螺系统跟踪特性的影响。其次,分析了某型闭环光纤陀螺的动态测量范围。结合仿真分析了光纤陀螺系统产生多值性的原因、系统对大动态输入的响应特点,分析了影响系统灵敏度的原因。基于以上分析提出了一种改进的单级干涉条纹扩展方案,来实现不影响系统分辨率的光纤陀螺的大动态测量。再次,设计了改进单级干涉条纹扩展方法的FPGA实现方案,运用Verilog硬件描述语言编写单级条纹扩展方案各个模块文件,编写数据通信模块,设计顶层testbench测试文件,在modelsim软件中进行仿真调试。最后,运用等效输入原理测试实验方案,在改进的单级干涉条纹扩展法的FPGA实现方案中加入测试模块,通过ise软件综合、布局布线、引脚分配后将程序下载到硬件电路中。系统运行后产生的数据由接收软件接收,应用MATLAB的M文件处理得到的数据并进行Allan方差分析,结果表明该方法能够对大动态的光纤陀螺进行有效测量而且保持了系统的高精度。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2017-12-18）
岳博[7]（2017）在《干涉式光纤陀螺数字闭环技术研究》一文中研究指出光纤陀螺是新一代惯性仪表,它可以敏感到载体相对于惯性空间的旋转角速度,是惯导系统的重要组成部分。理论上它是一种结构简单、精度较高的全固态惯性器件,但由于实验室现有的陀螺板电路原理图设计不合理、PCB布局布线的不规范及信号解调调制时序不严谨等原因,造成现有陀螺板的精度较低、控制性能不稳定等缺点。所以对现有陀螺板的重新设计显得非常有必要。本文重新设计了光纤陀螺电路部分的原理图和PCB,并在此基础上用Verilog语言对陀螺的解算及调制进行了新的设计和仿真,提出并实现了陀螺的角增量输出,完成了对所设计陀螺板整体性能的实际测试。对干涉式光纤陀螺数字闭环技术有了比较深入的研究。首先根据干涉式光纤陀螺的工作原理,确定了大体控制方案的设计。按照信号的流向和特点提出应有的电路功能并初步确立器件型号的选取。完成陀螺的电路部分设计方案。针对于前端信号的复杂性和重要性,对陀螺前端检测电路提出细致分析研究,设计了低噪声的高性能滤波放大电路。通过细读数据手册完成了A/D及其驱动电路。完成了FPGA的选择和配置电路。陀螺板的后端电路设计了D/A转换电路,增加了陀螺板串口通信功能,对完成的原理图部分建模仿真,证明了原理图的正确性。分析了设计PCB的规则及电路的EMI和EMC问题,对PCB进行分层及布局布线,完成了四层陀螺板的PCB设计。其次完成光纤陀螺数字闭环系统的FPGA实现。给出了闭环系统FPGA实现的整体思路。将设计方案按功能分为几个单独的功能模块,用Verilog语言完成了两个数字闭环的实现,完成了信号的解调/调制,解调出开环数字量和增益误差数字量、生成调制波数字量。对开环数字量信号积分,生成相位台阶波,再次积分生成数字阶梯波,完成阶梯波和调制波的数字迭加。通过串口实现了相位台阶数字量和角增量的输出。用modelsim对设计的每个功能模块和整个闭环系统的数字实现进行仿真,验证了FPGA实现的准确性。最后对设计的陀螺板进行实际功能验证。对设计的PCB进行板级功能验证,用Verilog编写板上D/A、串口等硬件的实现代码,用示波器观测波形输出,以说明硬件和代码的准确性。基于等效输入的方法对设计的陀螺板和FPGA的调制方案性能进行测试。分析加入等效激励信号后陀螺板的输出数据,得到陀螺板的控制跟踪能力。基于单轴转台实际测试,Labview录取转台和陀螺的动态数据,对比二者的实际输出数据,完成陀螺板的实际动态性能测试,给出设计陀螺的带宽等性能参数。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2017-12-13）
杨智杰,陈国光,朱宜家,范旭,白敦卓[8]（2017）在《干涉式光纤陀螺光纤环互易性温变漂移补偿方法》一文中研究指出分析了干涉式光纤陀螺光纤环受温度影响产生零漂误差的机理,对于温变环境下的光纤陀螺输出,在传统线性分析手段的基础上,以互易性为主,把光纤环径向内外温度差以及温度变化率的差作为研究对象,建立了新的多项式零漂评估方法。通过对模型不同幂级次的探寻,寻找到变温情况下的最佳拟合系数并进行仿真补偿,实现了陀螺精度的大幅提高,使得最佳零漂降低为原始输出的206%。最后,对拟合系数进行陀螺变温实验验证,证实了该新型温度补偿方法的合理性。(本文来源于《导航与控制》期刊2017年06期）
张桂才,于浩,马骏,张书颖,马林[9]（2017）在《激光器驱动干涉型光纤陀螺光源相位调制技术研究》一文中研究指出激光器驱动干涉型光纤陀螺的优点是潜在精度高、标度因数稳定性好等,在飞机、舰船惯性导航以及其他高性能领域具有广泛的应用前景。当然,干涉型光纤陀螺采用高相干光源面临诸多技术挑战,如相干瑞利散射、Kerr效应、偏振交叉耦合、Faraday效应等引起的漂移和噪声。采用宽线宽激光器可以抑制这些误差。针对激光器驱动干涉型光纤陀螺中加宽激光器线宽、降低激光器相干性的几种相位调制技术以及线宽加宽抑制噪声的效果进行了理论分析和评估。(本文来源于《导航定位与授时》期刊2017年06期）
李绪友,凌卫伟,许振龙,魏延辉,杨汉瑞[10]（2016）在《双柱型绕法对干涉式光纤陀螺温度性能的影响》一文中研究指出通过深入分析光纤陀螺敏感环的特点,提出了一种工艺简单的双柱型(D-CYL)绕法。通过有限元方法仿真分析了双柱型绕法环圈瞬态传热性能,对比分析了在相同变温条件下双柱型绕法与交叉绕法对陀螺性能的影响。结果表明,在对称的温度环境下,双柱型绕法在抑制陀螺温度漂移方面的效果与交叉绕法相当,两者漂移误差均低于0.01(°)/h,与理论分析相符。(本文来源于《光学学报》期刊2016年08期）
干涉式光纤陀螺论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
当光纤陀螺敏感小角速率时,会出现相对较大的测量误差,难以满足测量精度要求较高的场合。因此,在现有的光纤陀螺基础上,针对陀螺的死区问题,开展了以下研究:(1)首先研究死区产生的机理。从闭环反馈主回路光电探测器的输出误差开始分析,分别从电路上的电子耦合串扰、相位调制器及D/A芯片的非线性等几方面,阐述并分析了光纤陀螺在小角速率的情况下,光纤陀螺调制电路板上电子串扰,及反馈回路器件的非线性误差对光纤陀螺性能的影响。(2)由分析可知,输入角速率引起的Sagnac相移小于闭环反馈回路积分非线性误差引起的相位差,并且反馈回路的差分非线性误差较大时,容易引起阶梯波复位异常从而导致死区,并对此进行了仿真及实验。(3)提出了一系列减小或消除死区的具体措施。第一种方法是采用叁角波抖动技术,它通过改变调制相位,防止反馈电压始终保持俘获状态;第二种方法通过优化调制电路板以减小电路间的电子交叉耦合;第叁种是提出了六状态调制技术来减小电子串扰,该调制方式与四状态相比,从原理分离了调制电压和解调序列之间频率关系,从而降低了串扰引起的偏置误差;另外提高AD采样频率、尽可能使调制频率与本征频率一致、随机过调制等都可有效抑制死区。对于长度1000m、直径100mm的光纤环组成的干涉式光纤陀螺,优化调制电路板后死区由0.1°/h减小到0.05°/h,也验证了当调制频率与本征频率一致时可以有效减小光纤陀螺死区。通过测试,使用四态波调制死区为大约为0.05°/h以及使用四态波加叁角波抖动死区大约为0.01°/h,使用六态波调制死区约为0.03°/h。并从理论上证实使用六态波调制可以完全消除死区。而且使用六态波调制的干涉式光纤陀螺相比四态波调制或四态波加叁角波抖动方案表现出更好的角度随机游走和零偏稳定性。这些结果验证了四态波加叁角波抖动方案以及六态波调制的串扰抑制效果。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
干涉式光纤陀螺论文参考文献
[1].董丹丹.干涉式光纤陀螺专利申请分析[J].中国科技信息.2019
[2].霍海涛.干涉式光纤陀螺死区机理研究与抑制[D].哈尔滨工程大学.2019
[3].柯涛炼.一种基于干涉型光纤陀螺的模糊PID控制器设计与仿真研究[D].哈尔滨工程大学.2018
[4].张俊.干涉式光纤陀螺与谐振式光纤陀螺信号处理的研究[D].浙江大学.2018
[5].杨远洪,杨福铃,陆林,李慧,李帅.干涉型光子晶体光纤陀螺技术研究[J].光学学报.2018
[6].关帅.干涉式闭环光纤陀螺的大动态测量技术研究[D].哈尔滨工程大学.2017
[7].岳博.干涉式光纤陀螺数字闭环技术研究[D].哈尔滨工程大学.2017
[8].杨智杰,陈国光,朱宜家,范旭,白敦卓.干涉式光纤陀螺光纤环互易性温变漂移补偿方法[J].导航与控制.2017
[9].张桂才,于浩,马骏,张书颖,马林.激光器驱动干涉型光纤陀螺光源相位调制技术研究[J].导航定位与授时.2017
[10].李绪友,凌卫伟,许振龙,魏延辉,杨汉瑞.双柱型绕法对干涉式光纤陀螺温度性能的影响[J].光学学报.2016
论文知识图
