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第1章 概述 1

1.1 国外光纤陀螺发展现状 1

1.1.1 光纤陀螺技术的发展 1

1.1.2 光纤陀螺惯性系统的发展 4

1.2 国内光纤陀螺研究现状 5

1.3 光纤陀螺误差处理研究现状 6

参考文献 7

第2章 光纤陀螺信息采集系统设计 10

2.1 整体数据采集方案 10

2.2 基于DSP的光纤陀螺信息采集系统 12

2.3 基于单片机的光纤陀螺温度采集系统 14

2.3.1 总体思路 14

2.3.2 DS18B20的主要特性 15

2.3.3 DS18B20的基本操作指令 15

2.3.4 温度测量的步骤 16

参考文献 16

第3章 光纤陀螺信号分析方法 17

3.1 问题的提出 17

3.2 时间序列分析法建模 17

3.2.1 时间序列分析的ARMA模型 17

3.2.2 基于ARMA模型的光纤陀螺随机误差建模 18

3.3 基于Allan方差信息的解耦自适应Kalman滤波方法 20

3.4 试验与分析 24

参考文献 28

第4章 光纤陀螺测试程序与方法 30

4.1 国军标测试方法的改进 30

4.2 一种光纤陀螺的Allan方差改进分析方法 33

4.2.1 光纤陀螺的Allan方差分析与存在的问题 33

4.2.2 实测光纤陀螺随机噪声特性分析 35

4.2.3 分段拟合改进方法 38

4.3 一种基于自适应Kalman滤波的ARW系数在线估计方法 40

4.3.1 滤波模型的建立 41

4.3.2 基于自适应Kalman滤波算法的ARW系数N的估计方法 42

4.3.3 试验验证 44

参考文献 46

第5章 舰用光纤陀螺误差特性及长期稳定性 48

5.1 时域和频域相结合的光纤陀螺误差特性建模及降噪方法 48

5.1.1 光纤陀螺误差特性频域分析 48

5.1.2 光纤陀螺误差特性时域分析 51

5.1.3 时域和频域相结合的自适应Kalman滤波降噪方法 55

5.1.2 基于动态Allan方差的光纤陀螺稳定性分析 59

5.2.1 基本原理 59

5.2.2 具体实现步骤 60

5.2.3 仿真与实测数据验证 61

参考文献 63

第6章 光纤陀螺温度误差特性分析 64

6.1 光纤陀螺温度误差特性建模 64

6.1.1 基于跟踪微分器改进的人工神经网络温度建模方法 64

6.1.2 基于IUKF光纤陀螺温度误差特性建模 81

6.1.3 基于TUKF-Elman的光纤陀螺温度误差建模与补偿技术 92

6.1.4 基于多模型宽温区光纤陀螺温度特性建模方法 98

6.1.5 基于自适应神经模糊推理系统的光纤陀螺温度特性建模方法 104

6.2 高精度的水平/位置/速率基准和高低温温度应力测试系统构建 115

6.2.1 转台测试系统电控系统结构 116

6.2.2 转台测试系统机械台体结构 117

6.2.3 转台测试系统控制柜 117

6.2.4 转台测试系统运行 119

6.2.5 高低温箱系统主要结构 125

6.3 光纤陀螺温度试验设计 126

6.3.1 静态、动态变温条件下温度测试试验 127

6.3.2 光纤陀螺温度测试数据处理曲线 129

参考文献 134

第7章 主要技术总结 135

7.1 六项分段拟合Allan方差改进方法 135

7.2 基于IUKF的光纤陀螺温度建模 135

7.3 光纤陀螺信号的解耦自适应Kalman滤波降噪方法 135

7.4 基于自适应Kalman滤波的光纤陀螺噪声系数估计方法 136

7.5 基于跟踪微分器改进的人工神经网络温度建模方法 136

7.6 基于多模型宽温区的光纤陀螺温度误差补偿方法 136

7.7 基于自适应神经模糊推理系统的光纤陀螺温度特性建模方法 137

附录A光纤陀螺基础知识 138

A.1 Sagnac效应及Sagnac干涉仪 139

A.2 光纤陀螺 144

A.2.1 光纤陀螺的分类与特点 144

A.2.2 干涉式光纤陀螺的结构与检测原理 150

A.2.3 光纤陀螺的误差 158

附录B Kalman滤波基础知识 161

B.1 Kalman滤波基本理论 161

B.2 离散型Kalman滤波使用要点 162