一种光纤陀螺随机漂移的非平稳时序建模法.pdf

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1、2010年第29卷第7期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)43一种光纤陀螺随机漂移的非平稳时序建模法张庆，谈振藩，柳贵福，许德新，梁莹(1．哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨150001；2．中国船舶工业集团公司船舶系统工程部。北京100036)摘要：为减小光纤陀螺的随机漂移，针对其弱非平稳的特点，采用时间序列分析法建立其模型。提出一种全局最优的模型阶次搜索算法，把二维搜索化为一维搜索，得到了模型阶次的一致性估计。提出了一种改进的参数估计算法，它将非线性参数估计过程转化为线性过程

2、，使用正置与逆置漂移时序共同估计参数，以前向和后向模型的滤波误差平方和最小为参数估计的指标，在(P+1)维空间中求极小值。对实测漂移进行了趋势项、周期项、自相关和偏自相关等分析，采用3种方式分别建立其非平稳模型，验证了上述算法的有效性。建模结果同时表明：直接辨识漂移模型的方式优于工程中常用的将非平稳漂移中的确定性模型和平稳随机模型分别辨识的方式。关键词：光纤陀螺；随机漂移；非平稳模型；ARMA模型；参数估计中图分类号：U666文献标识码：A文章编号：1000-9787(2010)07-0043-04Anon—stationarytimes

3、eriesmodelingmethodforrandomdriftoffiber-opticgyroZHANGQing，TANZhen．fan，LIUGui．fu，XUDe—xin，LIANGYing(1．CollegeofAutomation，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China；2．SystemEngineeringResearchInstituteofChinaShipbuildingCorporation，Beijing100036，China)Abstract：Toredu

4、cerandomdriftofthefiberopticgyro，amodelwassetupusingtimeseriesanalysismethod，aimedatweaknon—stationarycharacteristicsofrandomdrift．Aglobaloptimumalgorithmforselectingmodelorderwasputforward．Itchangedtwo—dimensionalsearchprogramintoone—dimensionalone．Consistentestimationof

5、modelorderwasachieved．Animprovedparameterestimationalgorithmwasputforward．Ittransformedthenon—linearparameterestimationprocessintoalinearone．Bothmeasuredsequenceandreverseonewereusedtoestimateparameters，SOdatainformationwasfullyutilizedandtheaccuracyofparameterestimationw

6、asimproved．Thegoalofparameterestimationistogettheminimumsumofforwardandbackwardfilteringerrorsquaresthatwasfoundin(p+1)一dimensionalspace．Thetrendterms，periodicterms，autocorrelationandpartialautocorrelationofmeasureddriftwereanalyzed．Thestatisticalresultsofnon—stationarymo

7、delsestablishedfromthreewaysverifiedthevalidityofabovealgorithms．Andtheresultsshowthatthewaytoidentifydriftmodeldirectlyworksbetterthanthewaytoidentifyrandommodelandnon—stationarydriftmodelrespectivelycommonlyusedinengineering．Keywords：fiberopticgyro(FOG)；randomdrift；non—

8、stationarymodel；ARMAmodel；parameterestimation0引言面，人们对各种随机漂移建模方法和参数估计方法不断探光纤陀螺是高可靠高精度组合导航系统的关键器件之