毕业设计(论文)-光纤陀螺寻北算法研究
45页1、摘要摘 要以陀螺为核心传感器的惯性寻北系统已经成为军事,工程应用中比较重要的定位定向设备。与挠性陀螺相比,光纤陀螺具有灵敏度高,结构稳定,抗冲击能力强,能直接输出数字信号,易于数据处理等优势。光纤陀螺寻北系统的稳定性和精度都会受到自身和外界因素的影响,主要有光纤陀螺自身的漂移,测量所带来的误差,振动,风扰等等。通过对光纤陀螺输出信号的筛选和处理能有效地提高其输出精度。本论文主要对光纤陀螺寻北算法进行了研究。首先研究了光纤陀螺作为角速度传感器的测量原理和惯性定向定位系统的结构,并分析了光纤寻北系统的主要误差来源,为后面的误差分析做原理上的阐述。然后设计了基于LABVIEW的光纤寻北信号采集和解算系统,并在校准过的三轴精密转台上进行了光纤陀螺寻北实验。采用了格拉布斯准则作为去除粗大误差的标准,并进一步利用神经网络实现测量数据到角速度参考值的拟合,减小了光纤陀螺输出数据的误差。采用二位置方法和四位置方法分别对光纤陀螺输出信号进行寻北解算。得出了误差变化的规律,并提出了改进后的寻北方法,理论上分析了提高其寻北精度的可能。最后分析和提出了本论文研究的光纤陀螺寻北系统算法所依赖的陀螺载体转动平台必
2、须的转位精度,实现了载体平台在斜面上的寻北仿真实验。关键词:光纤陀螺;惯性技术;神经网络 12ABSTRACTABSTRACTInertial north seeking system based on gyroscope has become a important equipment of military and engineering applications for direction determing. Compared with flexible gyro, there are many advantages in fiber-optic gyroscope, such as structural stability, anti-impact ability , direct output digital signals, easy to data processing and so on. Stability and accuracy of fiber optic gyro North-seeker system will be affected by the sel
3、f and external factors, including the fiber-optic gyroscope drift, measuring error, vibration disturb, wind disturbed and so on. The output precision could be increased through screening and treatment on optical fiber-gyro output signals.This paper mainly focuses on study of fiber-optic gyro North-seeker algorithm.The measurement principle of fiber-optic gyro which is used as angular velocity senor is studied. The main error sources are analyzed. Data acquisition and solution system of optic-fib
4、er gyroscope north-seeker based on LABVIEW is designed, and the system is tested on a precision 3-axis turntable which has been calibrated. The gross error is removed through the Grubbs Criterion, and the neural network is further used to fit the measurement data to the angular velocity. So the output error of optic-fiber gyroscope is reduced. Two position method and four position method are separately used to get the goal angular, and the error changing laws are received. Then a improved nor-se
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