摘要：Two 60Co-gamma radiation experiments were launched to explore the radiation effect on optical components and interferometric fiber optic gyroscope (IFOG). In optical components radiation experiment, the result showed that polarization-maintaining (PM) fiber coil loss was the most affected parameter in all the RWC (random walk coefficient) related parameters, compared with the weak sensitivity of other components parameters. In the IFOG radiation experiment, the RWC performance degradation was found to be almost due to an increase of the PM fiber attenuation. Based on the experiment result, a RWC prediction model in radiation, which is obtained by embedding PM fiber loss expression into the RWC model, was built following a power law of dose and dose rate. An IFOG RWC in space radiation environment was predicted from radiation dose and dose rate by the RWC prediction model. This RWC value calculated from test data is fully accorded to the RWC value predicted from radiation dose.

摘要：光纤陀螺惯组输出误差影响武器系统导航精度,为了弥补地面标定的不足,利用机载制导武器发射前空中对准过程进行光纤捷联系统在线标定.介绍了光纤捷联系统空中对准/在线标定系统模型,基于此设计卡尔曼滤波器;针对某机载航空制导炸弹工作过程进行了对准过程中误差激发与对导航精度影响的仿真分析,并基于此进行了滤波器优化设计;最后进行了优化设计前后导航精度仿真比较,仿真结果显示:完成空中对准/在线标定优化设计后,光纤捷联系统纯惯性导航精度得到提高.

摘要：以高精度光纤陀螺捷联系统为研究对象,提出了基于仿真的系统总体设计方法,分析了高精度光纤陀螺捷联系统设计中的关键技术,重点对轨迹发生器的设计、卡尔曼滤波器中状态变量的确定原则、滤波器中外部辅助信息的利用,以及卡尔曼滤波器在初始对准中的应用进行了研究,并选取不同状态变量、不同的组合导航工作时间、单位置和双位置对准等几种情况的仿真进行了对比分析,仿真结果表明:卡尔曼滤波器是系统总体设计的主题,它与载体的机动特性、组合导航工作模式、器件精度等是密不可分的.

摘要：光纤电流互感器是一类存在模型参数不确定性的系统,为提高系统测量精度,利用鲁棒控制理论提出了系统的鲁棒H∞控制器设计方案.分析系统的检测原理并建立数学模型.针对光纤电流互感器系统给出控制器设计指标,使得闭环系统渐近稳定且提高系统噪声抑制能力.理论证明控制器设计方案满足设计指标的要求,并利用线性矩阵不等式的可行解给出了控制器的构造方法.最后通过计算机仿真和实验结果证明了此控制器设计方案的可行性和有效性.

摘要：针对空间用四轴陀螺组合换轴及光源切换时产生浪涌以及数据丢失的问题,提出了一种浪涌防护及数据填补方法。首先,采用双光源方案,设计了浪涌防护电路,降低了上电过程中瞬时大电流对元器件的影响。然后,建立了数据填补机制,用来弥补切换过程中丢失的数据。最后,进行了地面数据填补实验,角速率分别设为0.1745 rad/s和1.745 rad/s,预测的角速率与实际的角速率分别相差不超过0.003 rad/s和0.008 rad/s,相对残差分别为0.0039和0.0012,验证了所提方法的有效性。

摘要：模数转换环节引入的精度损失是基于模拟伺服方案的石英挠性加速度计的主要缺陷。提出了一种数字闭环检测方法,该方法在实现加速度信号闭环检测的同时,直接提供数字输出,理论上不存在精度损失。建立了数字闭环检测系统的数学模型,通过阻尼修正部分将摆片的模型改善为最佳阻尼状态,利用积分环节和补偿校正消除系统的一阶静态误差,保证足够的相角裕度。依据国军标测试方法对试验样机进行测试,结果表明:系统超调量在20%左右,-3 dB带宽接近300 Hz。实验结果与理论仿真基本一致,验证了数字闭环检测方法的正确性和可行性。

摘要：以余度捷联惯导系统为研究对象,提出了一种新的连续自动标定技术.从惯导系统误差模型出发,推导了这种连续自动标定技术的原理方程,指出在特殊旋转路径下由系统导航解算输出的速度误差将包含惯性器件误差的相关信息.依据惯性器件误差逐级分离的观点,设计了标定旋转路径.在设计的转台连续旋转轨迹下,利用卡尔曼滤波器可以获得全部常值误差项的精确估计.通过构建余度捷联系统标定仿真平台验证了这种技术的有效性.仿真结果表明,与传统的多位置翻滚标定方法相比,该技术标定精度高,操作简单易行,具有较好的工程应用价值.

摘要：介绍了北京航空航天大学在光子晶体光纤陀螺技术方面的研究进展。在光纤研制方面,设计并拉制了适用于1550 nm高精度光纤陀螺的Φ110μm细径实芯保偏光子晶体光纤和适用于850 nm小型化光纤陀螺的Φ100μm超细径实芯保偏光子晶体光纤,突破了km级空芯光子晶体光纤的批量制备技术。在陀螺应用方面,干涉式实芯光子晶体光纤陀螺精度突破0.001(°)/h,实现了国际上光子晶体光纤陀螺的首次空间试验验证;干涉式空芯光子晶体光纤陀螺实现了优于0.4(°)/h的样机精度;同时还探索了空芯光子晶体光纤在谐振式光纤陀螺上的应用。

摘要：设计了一种闭环反馈差动式双FP腔的微光机电(MOEMS)加速度计,介绍了其工作原理及系统构成.利用惯性敏感单元将对载体加速度的测量转变为对载体位移的测量,利用光纤自聚焦透镜的端面与质量块组成的FP腔测量载体位移.为了提高系统的测量灵敏度和抑制温度等环境因素的影响,设计了一种差动式双FP腔测量机构.为提高微加速度计的输出线性度和动态测量范围,提出了采用静电力平衡技术构成闭环加速度计.建立了其数学模型,对所设计的加速度计重要参数指标———灵敏度、敏感头受载、固有频率等一一进行了详细计算和分析.在此基础上完成了设计背景要求下加速度计参数的优化设计,结果表明:该系统精度可以达到5×10-6g以上.

摘要：为满足空间环境应用高精度光纤陀螺的需求,基于掺铒光子晶体光纤设计了一种抗辐照掺铒光纤光源。首先设计了一种高浓度掺铒光子晶体光纤,通过优化Er^3+/Al^3+的掺杂浓度,改善了掺铒光纤的荧光特性。然后通过调节光纤长度优化光源输出光谱接近掺铒光纤本征荧光谱,降低了辐照条件下掺铒光纤光源的光谱损耗;结合“平坦谱光谱滤波”和“泵浦光功率闭环反馈控制”技术设计出适合空间辐照环境应用的掺铒光子晶体光纤光源。辐照试验结果表明,光源在200 krad辐照剂量下输出光谱宽度大于40 nm,平均波长稳定性2.6×10^-6/krad,功率损耗小于0.2 dB,表现出较好的抗辐照效果。