二频机抖激光陀螺稳频鉴相电路及测试方法研究

摘要

近年来迅速发展并已被逐步应用的激光陀螺作为一种新型惯性测量器件，是导航、导弹制导、瞄准稳定等必不可少的部件，正以其特有的优势在惯性器件领域发挥越来越重要的作用。就目前国内激光陀螺发展的状况来看，已经突破了生产制造方面的关键技术，现在正朝着高精度、小型化方向发展。鉴于此，激光陀螺相应电路小型化及测试方法的研究都将为其发展做出巨大的贡献。
　　首先，针对原有硬件稳频电路体积较大的问题，本文采用PID控制算法，设计了以C8051F121为微控制器的数字式稳频系统，并完成该系统的软硬件设计。通过实际的一系列试验和测试，该系统工作良好，测试精度与原硬件稳频系统相当。新的稳频电路板体积是原路板的1/2，实现了稳频系统的小型化的目的。
　　其次，就原有整周期采样中引入的抖动噪声干扰问题，本文利用TMS320LF2406A的正交解码接口，设计了高速采样+低通滤波的新鉴相电路，并对鉴相电路的滤波器进行了相应设计。结果表明，新设计的鉴相电路的测试精度较整周期采样有了很大提高。
　　再次，为了尽量减小激光陀螺测试数据中各误差项的影响，本文对激光陀螺的测试方法进行了研究，采用国军标对激光陀螺随机游走误差进行了分析，并采用Allan方差分段拟合分析法分离出了激光陀螺的各个误差项。此外，本文还对激光陀螺的零位及标度因数的测试方法进行了研究。以上工作对实际测试具有很大的指导意义，为后继的测试误差补偿奠定了基础。
　　最后，就实际工作中发现的部分激光陀螺受温度影响较大的问题，本文在大量实验的基础上，采用逐步回归分析法寻求出适合温补的最佳模型，并对激光陀螺各种工作情况进行了补偿处理，实际效果明显，达到了减小温度误差的目的。

目录

二频机抖激光陀螺稳频鉴相电路及测试方法研究

RESEARCH ON FREQUENCY STABILIZATION AND PHASE DEMODULATION CIRCUIT AND TESTING METHOD OF MECHANICALLY DITHERED RLG

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 选题的目的和意义

1.2 国内外激光陀螺研究现状及发展

1.3 激光陀螺结构、工作原理及其误差效应

1.4 激光陀螺的优越性

1.5 主要研究内容

第2章 数字式稳频系统设计

2.1 引言

2.2 稳频系统原理分析与总体框架

2.3 电路硬件设计

2.4 软件设计及功能实现

2.5 本章小结

本章小结

第3章 激光陀螺鉴相电路及滤波算法研究

3.1 引言

3.2 鉴相电路总体功能分析

3.3 系统硬件设计的若干关键技术

3.4 数字滤波器设计

3.5 本章小结

本章小结

第4章 激光陀螺测试方法研究与数据分析

4.1 引言

4.2 常温性能测试方法及其误差分析方法研究

4.3 零位与标度因数测试

4.4 本章小结

第5章 激光陀螺温度误差模型及补偿研究

5.1 引言

5.2 激光陀螺温度误差机理浅析

5.3 激光陀螺温度实验方法及数据初步分析

5.4 温度误差模型建立

5.5 温度补偿研究

5.6 本章小结

结 论

参考文献

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理

攻读学位期间发表的学术论文

致 谢

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