光纤陀螺温度补偿技术研究

发布时间：2017-05-11 23:05

  本文关键词：光纤陀螺温度补偿技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本课题是以教研室自主研发项目“光纤陀螺捷联惯性导航系统(Fiber-Optic Gyroscope Strapdown Inertial Navigation System)”的研究为背景的。温度漂移是影响光纤陀螺仪精度的主要因素，本文旨在研究光纤陀螺仪温度漂移的成因、规律及补偿方法。 首先，论文通过研究光纤陀螺仪的工作原理以及光纤陀螺仪各主要光学器件的温度特性，确定了引起光纤陀螺仪温度漂移的主要因素，并给出了温度误差模型形式。 在理论分析的基础上，通过大量实验，了解了光纤陀螺仪在各种温度环境下的漂移情况。根据对实验数据的处理，得到了光纤陀螺仪温度漂移的数学表达式，，并提出了两种光纤陀螺仪温度误差的补偿方法。一种是多元多项式温度补偿，另一种为神经网络温度补偿方法。前者简单方便，可以运用到工程实践中，而神经网络由于其网络的复杂性，暂时还不能运用到实践中，但其是一种很好的解决非线性问题的方法，实际问题有待于更进一步的解决。 最后文章通过仿真证明了进行光纤陀螺进行温度补偿的必要性和实用性。
【关键词】：光纤陀螺 捷联惯导系统 温度漂移 神经网络
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：V241.5
【目录】：

• 第1章 绪论8-19
• 1.1 光纤陀螺的发展现状及应用前景8-15
• 1.1.1 光纤陀螺的发展现状8-12
• 1.1.2 光纤陀螺的关键技术及应用前景12-15
• 1.2 捷联式惯性导航技术15-18
• 1.2.1 捷联式惯性导航系统概述15-16
• 1.2.2 捷联系统惯性仪表误差补偿技术16-18
• 1.3 课题的目的意义及主要研究内容18
• 1.4 本章小结18-19
• 第2章 光纤陀螺受温度影响机理19-32
• 2.1 光纤陀螺原理19-21
• 2.2 影响光纤陀螺仪精度的主要因素21-23
• 2.3 各个光学器件的温度特性23-31
• 2.3.1 光源23-27
• 2.3.2 光纤环27-30
• 2.3.3 相位调制器的温度效应30-31
• 2.3.4 光电探测器受温度的影响31
• 2.4 本章小结31-32
• 第3章 温度补偿建模32-47
• 3.1 光纤陀螺温度数据采集系统和零漂指标的物理含义32-34
• 3.2 光纤陀螺温度试验研究与分析34-38
• 3.2.1 不同的光纤陀螺受温度的影响不同34
• 3.2.2 不同的温度对光纤陀螺的影响34-37
• 3.2.3 温度梯度对光纤陀螺有影响37-38
• 3.3 温度补偿的建模38-46
• 3.3.1 建模与模型的关系38-39
• 3.3.2 建模的步骤39-41
• 3.3.3 回归分析41-42
• 3.3.4 数据拟合方法----最小二乘法42-44
• 3.3.5 多项式模型44-45
• 3.3.6 补偿结果及实现45-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第4章 神经网络运用于温度补偿47-62
• 4.1 神经网络特点和理论基础47-51
• 4.1.1 神经网络特点47-48
• 4.1.2 理论基础48-51
• 4.2 BP神经网络在光纤陀螺温度补偿中的应用51-60
• 4.2.1 多层前向BP神经网络51-56
• 4.2.2 基于多层前向BP网络的光纤陀螺温度补偿56-60
• 4.3 多项式拟合与神经网络方法的比较60-61
• 4.4 本章小结61-62
• 第5章 温度补偿对初始对准的影响62-74
• 5.1 捷联惯导系统初始对准原理62-63
• 5.2 对准技术及仿真63-73
• 5.2.1 粗对准阶段63-65
• 5.2.2 精对准65-73
• 5.3 本章小结73-74
• 结论74-75
• 参考文献75-78
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果78-79
• 致谢79

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