光纖陀螺動態(tài)測試與噪聲分析的研究.pdf

1、光纖陀螺是建立在薩格奈克效應基礎上的光學干涉儀，主要用來檢測外部載體的運動角速度。隨著對光纖陀螺研究的不斷深入，對光纖陀螺精度及穩(wěn)定性的要求越來越高，光纖陀螺輸入輸出特性中的隨機噪聲的分析及濾波方法也在不斷提高。 本文首先介紹了光纖陀螺各種測試方法的發(fā)展現(xiàn)狀，選擇國內(nèi)外比較先進的測試方法進行比較，還簡要介紹了光纖陀螺的基本原理和主要性能指標，并對其輸出信號進行了分析，給出了其數(shù)學模型。 其次，分析了光纖陀螺隨機誤差常用的

2、濾波方法。并以小波濾波為主要濾波方法，對光纖陀螺輸入輸出特性進行了不同算法下濾波處理，比較了濾波前后陀螺的輸出精度。 再次，針對光纖陀螺的隨機誤差特性，從原理上分析了IEEE標準中的Allan方差法并采用此方法對光纖陀螺的性能進行評價，給出FOG的隨機誤差特性，并進行了誤差項辨析。辨析結(jié)果可以用于實際中提高FOG的性能設計和補償FOG的誤差。 再次，本文提出了光纖陀螺動態(tài)測試的方法。由于動態(tài)特性是解決光纖陀螺快速響應必須

3、進行的研究工作，非常的具有實際的意義。但目前國內(nèi)外各科研機構(gòu)還未能對光纖陀螺的動態(tài)特性形成一個統(tǒng)一的測試方法和衡量標準。本文提出了比較在不同頻率下陀螺的輸出與理論值的差別，以及在實驗室現(xiàn)有的三軸轉(zhuǎn)臺條件下，比較陀螺實際的轉(zhuǎn)動頻率與轉(zhuǎn)臺設定轉(zhuǎn)動頻率之間的差別，用于評價光纖陀螺動態(tài)性能的優(yōu)劣。 最后，為了進一部提高陀螺采集數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理的時效性，本文把數(shù)據(jù)采集部分與陀螺數(shù)據(jù)處理部分編制到一個程序中并且進行了大量的實驗。其中數(shù)據(jù)處理部