光纖陀螺組合標(biāo)定及誤差補(bǔ)償技術(shù)研究.pdf

1、光纖陀螺慣性設(shè)備是最近十幾年才慢慢發(fā)展、研究并不斷成熟的一種較新的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。此類慣性導(dǎo)航系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)的導(dǎo)航系統(tǒng)有著成本低、較好的線性度、無轉(zhuǎn)動(dòng)部件以及易于批量生產(chǎn)等等諸多優(yōu)勢(shì)。由于世界各國軍事裝備現(xiàn)代化的快速發(fā)展以及未來民用市場(chǎng)廣闊的應(yīng)用前景的需要,這種導(dǎo)航系統(tǒng)獲得快速的的發(fā)展。
　　在光纖陀螺組合技術(shù)中,在一定工藝的條件下做出的設(shè)備,真正的使用之前必須進(jìn)行標(biāo)定實(shí)驗(yàn),得到標(biāo)度因數(shù)、安裝誤差等等一系列數(shù)據(jù);而想要進(jìn)一步提高導(dǎo)航

2、精度,提高工藝再制作設(shè)備的成本很大,相反通過一定標(biāo)定方法以及誤差補(bǔ)償方法上的提高則會(huì)較好的降低成本。本文針對(duì)實(shí)驗(yàn)室購買光纖慣組,首先是分別建立了五項(xiàng)的陀螺儀的數(shù)學(xué)模型和七項(xiàng)的加速度計(jì)誤差數(shù)學(xué)模型,并且在三軸轉(zhuǎn)臺(tái)上分別對(duì)于陀螺誤差模型設(shè)計(jì)了速率實(shí)驗(yàn)以及主要針對(duì)加速度模型設(shè)計(jì)了位置實(shí)驗(yàn),并對(duì)于位置試驗(yàn)中易引起位置誤差設(shè)計(jì)了零位實(shí)驗(yàn);利用串口采集到的數(shù)據(jù)加以計(jì)算,并利用最小二乘方法解算出各個(gè)模型當(dāng)中的誤差系數(shù)。
　　以上給出的是慣性組合

3、的確定性誤差項(xiàng),而對(duì)于不確定的誤差項(xiàng),一般主要是指漂移和零偏不穩(wěn)定性,本文采用了的Allan方差方法來對(duì)陀螺組合輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行較為系統(tǒng)的分析,得出了三個(gè)陀螺儀和三個(gè)加速度計(jì)的五個(gè)隨機(jī)誤差項(xiàng):零偏不穩(wěn)定性、角度隨機(jī)游走、量化誤差、速率斜坡以及速率隨機(jī)游走。
　　本文針對(duì)所存在的大量的隨機(jī)誤差,運(yùn)用小波變換的方法來進(jìn)行濾波處理。在處理過程中,首先是做了詳細(xì)的分析來確定小波基,然后同樣通過對(duì)比來選擇確定閾值大小方法、閾值方式以及分解尺度,

4、然后,在此基礎(chǔ)上對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波處理;最后,針對(duì)普通小波濾波的不足提出了將平穩(wěn)小波方法應(yīng)用在濾波處理過程,并得到了優(yōu)于普通小波濾波的結(jié)果。
　　除了運(yùn)用小波方法進(jìn)行濾波外,還提出用自適應(yīng)濾波方法處理陀螺組合輸出信號(hào)。首先是采用標(biāo)準(zhǔn)的LMS方法,得到了較好的效果,但是針對(duì)該種方法收斂速度受限,又將歸一化的LMS方法應(yīng)用在信號(hào)濾波中,最后,針對(duì)濾波收斂時(shí)間較小和穩(wěn)定精度較小之間不能同時(shí)兼得這一矛盾,對(duì)LMS方法進(jìn)行改進(jìn),提出一種改進(jìn)的變