Методы оптимизации и уменьшения ошибок лазерного гирокомпаса

• Автор: Лепешкин, Дмитрий Викторович
• Шифр специальности: 05.11.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 с. : ил.

1 Обзор методов уменьшения погрешности измерения лазерного гироскопа при работе в качестве гирокомпаса
1.1 Принципы измерения направления на географический север с помощью лазерного гирокомпаса
1.2 Принцип действия лазерного гироскопа
1.3 Источники погрешностей лазерного гироскопа и методы их уменьшения
1.3.1 Основные источники погрешности лазерного гироскопа
1.3.2 Нелинейность масштабного коэффициента
1.3.3 Невзаимные эффекты, вызывающие смещение и дрейф нуля в лазерном гироскопе
1.3.4 Синхронизация встречных бегущих волн в кольцевом лазере
1.3.4.1 Влияние синхронизации встречных
бегущих волн в кольцевом лазере на показания лазерного гироскопа
1.3.4.2 Вращение резонатора лазерного
гироскопа с постоянной угловой скоростью
1.3.4.3 Принудительный сдвиг нуля лазерного
гироскопа за счет эффекта Физо -Френеля
1.3.4.4 Невзаимные устройства на базе эффекта
Фарадея
1.3.4.5 Применение знакопеременной частотной
подставки
1.3.5 Дискретность измерения
1.3.5.1 Влияние дискретности измерения на показания лазерного гироскопа
1.3.5.2 Оптическая компенсация
1.3.5.3 Измерение угла поворота гироскопа относительно основания
1.3.5.4 Измерение разностной частоты, соответствующей угловой скорости, за время, кратное периоду качания
Выводы по первой главе
2 Разработка методов уменьшения влияния знакопеременной частотной подставки на погрешность измерения лазерного гироскопа
2.1 Методы уменьшения влияния знакопеременной частотной подставки
2.1.1 Методика вычисления угловой скорости по показаниям лазерного гироскопа
2.1.2 Первый метод измерения угловой скорости
2.1.3 Второй метод измерения угловой скорости
2.1.4 Третий метод измерения угловой скорости
2.2 Исследование предложенных методов уменьшения
влияния знакопеременной частотной подставки на модели сигнала
Выводы по второй главе
3 Исследование методов уменьшения влияния синхронизации
встречных бегущих волн в кольцевом лазере на погрешность измерения гироскопа
3.1 Метод стабилизации амплитуды частотной подставки в
нуле динамического захвата с компенсацией его
влияния
3.2 Метод закономерной модуляции амплитуды частотной
подставки
Выводы по третьей главе
4 Экспериментальное исследование методов уменьшения
погрешности лазерного гироскопа
4.1 Система сбора экспериментальных данных и параметры
приборов
4.1.1 Аппаратная часть системы измерения
4.1.2 Программная часть системы обработки данных
4.1.3 Параметры лазерных гироскопов, на которых проводились эксперименты по уменьшению влияния захвата и знакопеременной частотной подставки
4.2 Эксперименты на призменном и зеркальном приборах
4.2.1 Эксперименты по уменьшению влияния
знакопеременной частотной модуляции на показания лазерного гироскопа
4.2.2 Эксперименты по определению величины
захвата
4.2.3 Эксперименты по стабилизации амплитуды
частотной подставки в нуле динамического захвата с компенсацией его влияния
4.2.4 Эксперименты по уменьшению влияния
захвата путем закономерной модуляции амплитуды частотной подставки
Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А-Программа для микроконтроллера С8051Е320
Из формулы (2.14) и (2.17) получаем выражение для измеряемой разностной частоты через угол поворота:

2£е,/-лг£в,
М м
и(ы2 +3/7 + 2)
(2.18)
Величина накопленного угла поворота легко рассчитывается, исходя из приращений:
®/=2й
(2.19)

С учетом (2.19) суммы в выражении (2.18) можно представить в
виде:
N N і N N N
Е®<=Е2>
/=о /=1 у=1 /=1 у=/ /=і
IV ж
/=0 г
Ч 7=1
=ее(9гу)4ЁИ^-''2+'-Кму=
(2.20)

Тогда выражение для разностной частоты, соответствующей измеряемой угловой скорости, через приращение угла поворота записывается следующим образом: