[1]红外动目标识别跟踪系统的dsp+fpga实现




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光纤激光陀螺


[36]光纤陀螺IMU的六位置旋转现场标定新方法

刘百奇;房建成;, 光电工程, 2008,(01), 60-65

针对光纤陀螺惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)的误差系数随时间推移而变化的问题,本文提出一种光纤陀螺IMU的六位置旋转现场高精度标定新方法,该方法在使用现场将光纤陀螺IMU在六个位置上进行十二次旋转,然后根据光纤陀螺IMU的误差模型建立42个非线性输入输出方程,通过旋转积分和对称位置误差相消,消除方程中的非线性项,最终求解出陀螺标度因数、陀螺常值漂移、陀螺安装误差和加速度计常值偏置等15个误差系数。实验结果表明,该方法可在没有精密转台的现场实现光纤陀螺IMU的精确标定,其标定精度与基于精密转台的标定精度相当。



[37]VC33+FPGA光纤陀螺捷联惯导系统

梁谷;孙尧;, 信息技术, 2008,(01), 72-74

以TI公司的32bit浮点DSP芯片TMS320VC33为核心处理芯片,其性价比高,特别适合于类似捷联系统解算量大,实时性要求高,以及计算精度要求高的场合。FPGA结构灵活,接口丰富,适合模块化设计,易于维护和扩展,因此采用DSP+FPGA构建系统。由Altera公司Cy-clone系列的EP1C6T144接收FOG的串行数据,转换成32bit数据格式,并控制石英加速度计多通道的A/D转换,将惯性器件进行一次捷联解算所需要的数据组合起来存储于FPGA内部的FIFO中,并向TMS320VC33发起中断,扩展了一路RS422串口,与远程计算机通讯。DSP响应中断,从FPGA中读取陀螺、加速度计的数字信号,并用四元数法解算载体的姿态。



[38]DDC112在激光陀螺腔长控制电路中的应用

李广柱;袁保伦;饶谷音;, 电光与控制, 2008,(02), 82-84

介绍了DDC112在激光陀螺的腔长控制系统中的应用。由于发现DDC112在进行AD转换时,随着内部开关的切换,会发生输入阻抗变化的效应,若将其直接应用在激光陀螺的腔长控制电路中,会对陀螺的计数产生干扰。为克服这个效应,设计了实用的前置电路。用设计的新电路实现了激光陀螺光电流的直接数字化,满足高精度腔长控制的要求。



[39]四频差动激光陀螺稳频控制仿真

李君桥;秦石乔;王昌平;朱勇;, 光学技术, 2008,(01), 92-93+97

介绍了四频差动激光陀螺稳频的基本工作原理,在分析稳频电路各组成环节传递特性的基础上,给出了稳频控制系统的开环和闭环传递函数,并从满足相位裕度指标(45°)角度对控制系统各参数进行了优化,结果显示当开环总增益k取33时系统有较好的稳定性和较快的响应速度,满足四频差动激光陀螺稳频控制要求。



[40]应用小波变换的光纤陀螺动态寻北

刘东波;刘建业;赖际舟;, 应用科学学报, 2008,(01), 95-99

针对中、低精度光纤陀螺寻北工程应用存在的速度慢、精度不高问题,提出了一种基于小波变换的快速动态寻北算法.该方法在水平条件下,通过引入低速连续转动,将静态测量问题转化为动态测量问题,并通过小波变换滤波处理,较好地抑制了光纤陀螺信号中的高频测量噪声,保留了陀螺输出信号中的有用信息,从而减少了光纤陀螺低频随机漂移误差的影响,最终能够快速、高精度地确定地理北向.实验结果表明,相同条件下该算法能有效缩短寻北时间,减少重复寻北误差,有效提高定向精度,具有较好的理论研究价值和工程实用前景.



[41]光纤陀螺漂移误差动态Allan方差分析

李颖;陈兴林;宋申民;, 光电子.激光, 2008,(02), 183-186

提出采用动态Allan方差(DAVar,Dynamic Allan variance)方法对光纤陀螺实测数据进行分析,系统地分析了引起光纤陀螺漂移误差的随机噪声种类及其来源和特性,DAVar分析方法的优势在于不仅能确定各种随机漂移的系数,而且可以跟踪和描述信号随时间变化的稳定性。实验证明,DAVar分析是对光纤陀螺随机漂移进行研究的有效方法。



[42]集成光学相位调制器相位漂移补偿方法研究

陈世同;孙枫;李绪友;, 哈尔滨工程大学学报, 2008,(01), 45-49

铌酸锂集成光学相位调制器是数字闭环光纤陀螺的核心器件.其半波电压随温度的变化和调制解调电路反馈通道增益的变化直接影响相位调制器调制特性,产生相位漂移,从而影响了标度因数的稳定性.为了补偿相位调制器的相位漂移,提高标度因数的稳定性,提出引入了第2反馈回路的四状态偏置调制方法,给出了偏置调制方程,并分析了偏置相位的选择对系统信噪比的影响.对采用四状态调制的光纤陀螺进行测试,所得标度因数稳定性比单闭环方波调制方案提高了近一倍.结果证明,该方法对光纤陀螺标度因数稳定性的提高是有效的,具有重要意义.



[43]数字闭环光纤陀螺建模与仿真研究

韩军良;葛升民;沈毅;, 系统仿真学报, 2008,(04), 833-836+881

建立了数字闭环光纤陀螺的动态模型和随机模型。通过合理的近似,非线性动态模型简化为线性离散模型。设计了闭环数字控制算法,对光纤陀螺的动态响应进行了仿真。在随机建模中,运用不同的随机过程来模拟各种随机噪声,采用正交小波变换的方法来模拟1/f噪声,用白噪声一次离散积分的方法来模拟速率随机游走噪声,用一阶马尔可夫过程或指数相关随机序列来模拟指数相关噪声。进行了随机仿真,并用功率谱密度和Allan方差分析的方法对随机模型和仿真结果的有效性进行了验证。



[44]光纤陀螺捷联惯导温控系统热仿真技术研究

陈永奇;张春熹;任卓恒;崔佳涛;, 系统仿真学报, 2008,(04), 1049-1051+1059

首先分析了温度对光纤陀螺性能影响的机理,并提出初步的温控方案,为了使温控方案达到最优,建立了光纤陀螺捷联惯导系统热模型,并进行了试验验证,然后利用基于计算流体动力学数值法的热分析软件Flotherm对其进行了热仿真分析,通过调整温度采集点位置,以及控制方案等,对温控系统进行了优化设计,在保证系统精度的前提下,提高了系统环境温度适应性能。



[45]磁罗盘与光纤陀螺的组合航向测量系统设计

李俊;陈剑峰;王雪平;, 计算机仿真, 2008,(02), 13-15+19

针对数字磁罗盘(Digital Magnetic Compass,DMC)与光纤陀螺(Fiber Optic Gyro,FOG)单独使用时各自存在的缺点,为提高低成本航向测量方法的精度,提出DMC与FOG组合的概念,根据DMC与FOG的误差特性,设计了一种自适应卡尔曼滤波器将它们组合起来,获得最佳的指向精度。以低精度FOG真实静态漂移作为误差输入,进行了仿真实验,结果显示,自适应卡尔曼滤波误差收敛,能够很好地抑制DMC与FOG的偏置,同时平滑作用和信息融合作用效果明显,证明了此方法的有效性和可行性。



[46]FPGA在激光陀螺指北仪中的应用

黄宗升;秦石乔;王省书;胡春生;, 电光与控制, 2008,(03), 72-75

激光陀螺指北仪中有较多的数字信号需要处理,包括对激光陀螺的计数、对光栅编码器的计数、驱动步进电机以及对部分电路进行状态检测等。用一片FPGA实现这些功能,不但减小了系统的体积,而且由于利用FPGA对激光陀螺进行脉冲细分而提高了精度。



[47]基于RBF神经网络的数字闭环光纤陀螺温度误差补偿

金靖;张忠钢;王峥;宋凝芳;张春熹;, 光学精密工程, 2008,(02), 235-240

设计了基于径向基函数(RBF)神经网络的温度误差补偿方案,并对该方案所采用的标度因数误差模型和偏置误差模型进行研究。根据光纤陀螺的温度误差分布情况设计了标度因数误差和偏置误差联合补偿的方案,将基于多尺度分析的噪声和趋势项分离算法应用于建模数据预处理,以提高建模数据的准确性。建立了RBF神经网络模型,并改进模型的学习方法以防止网络的过拟合。最后,讨论模型输入向量对神经网络规模的影响。温度补偿的结果表明:标度因数误差模型的残差均方(RMS)达到0.73(bit/((°)/s))2,偏置误差模型的RMS达到0.051(bit/((°)/s))2。该建模方法可以消除数字闭环光纤陀螺温度误差,满足中、高精度光纤陀螺实时温度补偿的要求。



[48]四频差动激光陀螺工作点的选择

汪之国;龙兴武;王飞;谭中奇;许光明;, 光学学报, 2008,(02), 301-304

当四频差动激光陀螺工作于增益曲线上左、右旋陀螺比例因子相等位置时,误差因素在拍频的差动中得到较好的抵消,因而具有较优的性能。为了从实验上寻找该最佳工作点,对四频差动激光陀螺拍频表达式进行了分析,发现静态下和频的电压扫描曲线呈抛物线变化,而且当左、右旋陀螺比例因子相等时,和频的电压扫描曲线处于转折点。设计了实验通过和频电压扫描曲线得到了理论最佳工作点,在不同工作点下对陀螺进行测试,根据其零偏稳定性随工作点的变化趋势,得到了实测最佳工作点。对某型5个陀螺的多次实验表明,由和频电压扫描曲线得到的理论最佳工作点与实测最佳工作点基本一致,最大误差2Hz。该方法可作为四频陀螺选择最佳工作点的参考方法。



[49]光纤陀螺标度因数温度误差分析与补偿

金靖;张春熹;宋凝芳;, 宇航学报, 2008,(01), 167-171+177

光纤陀螺在大角速度应用时,标度因数误差超过偏置漂移误差成为主要误差源。分析了引起数字闭环光纤陀螺标度因数温度误差的原因,推导出了标度因数温度误差数学表达式,并对各温度敏感参数进行了温度性能测试。使用第二闭环控制补偿了反馈通道增益的温度漂移,证明了第二闭环控制精度对标度因数的影响至多是一个三阶小量。测量了不同输出角速率和不同温度时陀螺输出误差值,用一阶多项式和三阶多项式建立了它们的关系。建立了一个双输入、单输出标度因数温度补偿模型,利用最小二乘误差准则计算出模型系数。在-25℃~60℃温度范围内,采用本文提出的控制和补偿方法可将光纤陀螺标度因数误差减小到100×10-6以下,并使标度因数非线性度小于50×10-6。



[50]小波域模极大值的激光信号滤波方法研究

彭云辉;刘云峰;杨小冈;侯青剑;缪栋;, 系统工程与电子技术, 2008,(02), 229-232

针对用传统滤波方法滤除激光陀螺随机噪声性能低的缺点,提出了一种基于波域的模极大值滤波方法。该算法利用小波变换模极大值滤波方法对激光陀螺零漂数据进行处理,获取模极大值点,通过交替投影算法重构信号,并采用Allan方差法对波效果进行定量分析。通过实验验证了该方法滤波效果优于基于时间序列模型的卡尔曼滤波方法,能有效减小随机误差,提高测量精度。



[51]激光捷联惯导系统的可靠性强化试验技术

任志乾;, 电子产品可靠性与环境试验, 2008,(01), 34-39

可靠性强化试验技术作为一种新的可靠性激发试验技术在国外得到了广泛的应用,但在国内缺乏较为完善、科学的试验方案指南,制约了该项试验技术的推广使用。以某型光机电一体化产品的可靠性强化试验为例,对强化试验的方案制定、试验过程以及结果分析的全过程进行了探讨,给出了部分典型强化试验剖面和试验结果,并在此基础上对试验结果进行了分析。


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