基于小波多尺度变换的光纤陀螺振动误差分析与补偿.pdf

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1、第25卷第7期传感技术学报V01．25No．72012年7月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSJu1．2012ErrorAnalysisandCompensationforFiberOpticGyroscopeunderVibrationBasedonWaveletMulti-ScaleAnalysisFANGLin，SHENChong，CHENXiyuan'(1．SchoolofMechanicalEngineering，SoutheastUniversity，Nanjing210096

2、，China；2．SchoolofInstrumentScienceandEngineering，SoutheastUniversity，Nanjing210096，China；3．KeyLaboratoryofMicro—InenialInstrumentandAdvancedNavigationTechnologyMinistryofEducation，Nanjing210096，China)Abstract：Toanalyzetheperformanceoffiberopticgyroscope(FOG)undervi

3、brationenvironment，Waveletmulti—scaleanalysisandMlanvarianceanalysisareusedtoanalyzetheFOGsignalwhichobtainedundervibrationenvironment．Waveletmulti．scaletransformisusedtoextracttheerrortermsofFOGerrormodel，thecorespondingrelationshipbetweentheerrortermandtheerorcoe

4、ficientwhichobtainedbyAllanvarianceanalysisispointedout．ThenRBFneuralnetworkiSusedtomodelandcompensatethezero．biaserorofFOGsigna1．Thesimulationresultsshowthattheproposedmethodcarlresolvethezero-drift，thenoiseandthezero-biaserorseffectively，andcanenhancethestability

5、ofFOGgreatly，whichhasimportantguidingsignificanceontheresearchofFOGperformanceinvibrationenvironment．Keywords：fiberopticgyroscope；vibrationerrors；RBFneuralnetwork；waveletnmhi·scaleanalysis；AllanvarianceanalysisEEACC：7630doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2012．07．007基于小波多

6、尺度变换的光纤陀螺振动误差分析与补偿冰方琳，申冲，陈熙源(1．东南大学机械工程学院，南京210096；2．东南大学仪器科学与工程学院，南京210096；3．微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室，南京210096)摘要：针对振动环境对光纤陀螺性能的影响，对某型号的光纤陀螺进行了线振动实验并对实验结果进行了Allan方差分析。利用小波多尺度变换提取了光纤陀螺误差模型中的各误差项，分析并验证了零漂及噪声误差与Allan方差分析误差系数中的量化噪声、角度随机游走以及零偏误差与误差系数中的零偏稳定性、速率随机游走、速率斜坡之间的对

7、应关系。随后利用RBF神经网络对小波多尺度分析提取的零偏误差建立模型并进行了补偿。仿真结果表明，本文提的方法有效减小了振动环境下各误差项对光纤陀螺性能的影响．Allan方差分析结果中的五个误差系数均有较大下降，其中两项误差系数下降了一个数量级及以上，极大提高了光纤陀螺在振动环境下的输出精度，对光纤陀螺在振动环境下的误差研究具有重要指导意义。关键词：光纤陀螺：误差建模；RBF神经网络建模；小波多尺度分析；Allan方差分析中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1004—1699(2012)07—0902—05在惯导系统

8、的工作过程中，机械振动是不可避对振动引起的光纤陀螺误差的抑制方法主要有免且长期存在的，作为惯导系统的核心元件，光纤陀两种．一是物理方法，从光纤陀螺封装或电路结构上螺在振动环境下能否保持高稳定性与高精度成为影进行改进，如采用固胶的方法提高光线环的抗振性响整个惯导系统精度的重要因素。理论上，光