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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