论由两个二自由度陀螺仪所构成的惯导平台稳定系统之耦合影响

一、引言在分析了由三个单自由度陀螺仪所构成的惯导平台三轴稳定系统耦合影响后,本文将对由两个二自由度陀螺仪所构成的惯导平台的三轴稳定系统之耦合影响进行分析。 1.二自由度陀螺仪构成的半解析式恤导平台的工作分析①平台跟踪地理座标系当将修正力矩信息加在陀螺外环轴的力矩器上时,角动量矩H将绕     

陀螺电机的振动与平衡

一、引言陀螺电机是陀螺仪表的关键元件.其振动严重影响着陀螺仪表的精度、寿命、可靠性. 本文对陀螺电机定子轴的固有频率、滚珠轴承的振动以及陀螺电机的动平衡等进行探讨,并提出减小陀螺电机振动的途径.     

磁悬浮陀螺转子转动惯量数学模型的分析

这种磁悬浮陀螺仪是建立在经典理论基础上,将惯性刚体转子与超导电子学相结合而发展起来的陀螺仪,它的随机漂移率减少到空前的高度.本文通过对新型陀螺转子的结构分析,建立了该陀螺转子的转动惯量的数学模型,并且分析了转子转动惯量的一些特性,给出了转子的惯量椭球与惯性主轴,建立了转子的惯性张量;通过分析转子的本体极迹(极点在惯量椭球上所画出来的轨迹)发现Z轴上是一对孤立的点,其余部分全是环绕Z轴的同心圆.在Z轴的附近区域来说,属于封闭型本体极迹,但在赤道面上对于过原点的一切轴线,它们的本体极迹是被赤道极迹连接起来的,所以属于分离型本体极迹.最后完成了对转子的随机漂移率和转子稳定性的分析.     

基于有限元仿真的船用陀螺仪高加速应力筛选试验设计

在船载导航系统中,陀螺仪的作用很大,尤其是在强磁场干扰时,陀螺仪性能的好坏直接决定了船舶航行的安全性,因此在设计船舶导航系统时,需要对陀螺仪的可靠性进行试验。本文通过采用有限元模型,对陀螺仪的力学作用方式和工作原理进行研究,通过对组成系统进行抽象化的仿真,得到在一些情况下的陀螺仪作用力的时域和频域响应特性曲线。通过对加速应力的模拟和筛选,得到最佳的陀螺仪作用力模型,从而为其性能的提升提供理论指导。     

东南大学微系统与测控技术学科

东南大学微系统与测控技术学科创立于20世纪90年代初，2004年经教育部批准，在“仪器科学与技术”一级学科下，增列“微系统与测控技术”二级学科博士学位授权点，现有教授4人，副教授2人，讲师2人，在学博士生13人，在学硕士生15人。此前，已毕业并获博士学位14人，硕士学位30人。科研促进学科发展。经过10多年的努力，学科已形成较明显的特色和优势。先后承担并完成了国家973、国家863、国防预研及国防预研基金等20多项科研项目的研究。已自主设计研制了单自由度水平轴和垂直轴硅微陀螺仪，双自由度水平轴陀螺仪，单自由度及双自由度加速…     

动力调谐陀螺仪数字化全状态伺服回路设计

动力调谐陀螺仪伺服系统在捷联系统中有着广泛的应用,传统的伺服回路只能实现陀螺仪在正常工作状态下的力平衡,而在静止和启停过程中陀螺转子处于自由状态,从而影响动力调谐陀螺仪的性能和使用寿命,并限制了其应用领域.根据动力调谐陀螺仪伺服技术的相关理论以及多变量自适应数字控制技术,设计动力调谐陀螺仪数字化全状态伺服回路的总体方案和控制算法.仿真和试验表明设计是正确的.     

基于PC104的嵌入式组合导航系统设计

为提高船舶组合导航系统精度、实时性以及小型化,设计了一种基于PC104的嵌入式船舶组合导航系统,系统采用嵌入式并行多处理器结构,脱离了传统的计算机平台。详细介绍了系统硬件结构总体设计,采用光纤陀螺仪和加速度计组成的惯性测量单元,应用串口直接接收光纤陀螺仪和GPS模块输出的数字信号。设计了高精度加速度计传感器数据采集电路,将FPGA作为PC104处理器与模数转换器ADS1210之间的接口,由3个模数转换器并行转换的结果同时读入处理器,并设计了PC104与TMS320C6713DSP之间的双口RAM数据交换系统以及组合导航系统软件,实验室三轴转台。实验证明,所设计的系统能够满足高精度、小体积、实时性、低功耗等要求,对船舶导航计算机小型化具有实际意义。     

船舶惯性导航系统的数据采集研究

船舶惯性导航系统和船舶上的GPS、北斗导航等对保障船舶安全航行、规划最佳航线都具有重要作用。在惯性导航系统中对陀螺仪以及加速度计的信号采集至关重要,本文对惯性导航系统和陀螺仪的原理进行阐述,并以陀螺仪信号采集为例,提出了一种基于PCI总线的陀螺仪信号采集系统,并重点设计了陀螺仪信号采集的放大电路和滤波电路,最后对陀螺仪信号标定进行研究。本文采用的系统设计方案具有普遍适用性,因而可以在各类船舶惯性导航系统中推广,且具有良好的稳定性。     

船用仪器仪表学术委员会召开陀螺仪在陆上应用学术讨论会

为了适应国民经济调整的需要,扩大陀螺仪的应用范围,以促进国防建设和新技术的发展,船用仪器仪表学术委员会于今年三月二十九日至三十一日在福州市召开了陀螺仪在陆上应用学术讨论会。参加这次学术讨论会的共有十七名同志,他们当中绝大部分是多年从事陀螺仪研制工作的教授和专家。     

闭环测试法测定动力调谐陀螺仪调谐频率

针对动力调谐陀螺仪的动力调试问题,根据陀螺仪的运动方程,分析陀螺仪工作在闭环状态时的动力调谐的影响因素,从而得到闭环测试法测定调谐的数学模型.根据该数学模型,制定了用于实际调试的闭环测试法.通过此方法测试调谐,调谐精度可达到0.2％,有效地提高了陀螺仪动力调谐的精度.     

舰船惯导系统陀螺电机多信息测试系统设计

陀螺仪是舰船惯导系统的核心组成部件。陀螺电机直接为陀螺仪提供驱动力矩,其工作状态直接决定了陀螺仪性能。针对陀螺电机的测试需求,构建了基于PXI硬件架构和LabVIEW软件平台的陀螺电机多信息测试系统。系统基于NI4070数据采集设备,实现了陀螺电机声音、转速传感器、电压、电流等信息的无损测量,为陀螺电机特征参数的提取和预测提供数据依据,为陀螺仪及舰船惯导系统的性能评估提供技术途径。     

用于水下ROV控制的姿态融合技术研究

出于对海洋探索的目的,本文研究设计了一个低功耗、体积小、准确度高的实时性好的水下ROV空间姿态控制系统。系统硬件部分主要由陀螺仪、加速度计以及能耗比较高的ARM-M3内核处理器及相关的外围功能电路组成。硬件部分负责从传感器获取三轴的姿态数据并通过姿态融合算法得出空间角,并通过相关接口上传至上位机观察处理,根据测试结果证明本文设计的基于惯性传感器的姿态检测系统能够用于对水下ROV的姿态控制。     

基于NiosⅡ的导航计算系统设计

使用陀螺仪的惯性导航系统具有非常高的精度,但是成本非常高昂,无陀螺捷联惯性导航系统通过对多个加速度计的数值进行解算也可以实现导航的目的,同时成本远低于使用陀螺仪的惯性导航系统。本文提出了一种基于Nios II的导航计算系统设计,通过将9个加速度计直接安装在载体上,然后通过FPGA进行计算,最终实现导航的目的,系统具有准确性高、成本低等优点。     

动力调谐陀螺仪漂移测试与补偿系统设计

动力调谐陀螺仪在舰船导航中仍占较大比重。为了测试动力调谐陀螺仪的性能，采用DSP设计了一套漂移数据采集与补偿的实验系统。可采用不同的数学模型算法在DSP中对数据进行实时运算，输出相应的控制信号对陀螺仪进行实时补偿。该系统既适用于陀螺仪漂移数据的采集，也可应用于对不同数学模型进行实时补偿的效果进行对比研究。     

基于MSP430单片机的姿态测量系统设计

为满足对姿态测量低成本、低功耗的需求,设计一种由MSP430F5438与三轴地磁传感器、三轴MEMS陀螺仪和加速度计构建的姿态测量系统。分析系统的硬软件实现方法,对传感器的校正以及基于四元数和梯度下降法数据融合进行推导,在利用加速度计计算倾角的基础上对电子罗盘进行倾角补偿及四元数的初始化,解决梯度下降法初始时收敛慢的问题,动静态实验结果验证了姿态测量系统的精确性和实时性,俯仰角和滚转角精度在±1°以内,航向角精度在±2°以内。     

纤维光学陀螺仪

德国C plath公司及其姊妹公司Litef公司正在研制一种新型的导航用纤维光学陀螺仪。该陀螺仪将成为首台商船用全电子陀螺仪。 新型陀螺仪的心脏——惯性传感系统的陀螺稳定平台由呈捷联式排列     

光纤陀螺寻北仪原理及其应用

陀螺寻北仪作为一种定北装置,在军事和民用定向中应用愈来愈多。此文介绍了一种新型陀螺寻北仪——光纤陀螺仪。在对光纤陀螺仪作了简单介绍的基础上,阐述了光纤陀螺寻北仪的原理及其应用。     

陀螺仪在导航中的应用及其比较

论述了常用的几种陀螺仪应用情况及在导航中的地位,主要对静电陀螺、光学陀螺、微机械陀螺的原理、性能和使用范围进行了比较及分析,并介绍了几种新型陀螺仪的工作原理及应用前景。     

尘埃落定:B型引力探测器50年探索总结——B型引力探测器作为一个概念简单的实验,验证了广义相对论的两个预言,但是精度未达到预期目标

1962年,Francis Everitt来到斯坦福大学,受命成为B型引力探测器( GP- B)的首位全职雇员.历经半个世纪,耗资7.6亿美元之后,Everitt在GP-B发射升空7年之后宣布,GP-B完成了数据分析,分析结果表明,爱因斯坦的巨著又一次顺利地经受住了考验.按照实验设定的参数,GP-B将以前所未有的精度来测量爱因斯坦广义相对论的两个预言:所谓的短程线效应和坐标系拖曳效应,这两个效应会令毫无外力矩作用的绕轨飞行的陀螺仪发生进动.Everitt和他的同事最终给出了短程线效应的测量精度为0.3%,而更小的坐标系拖曳效应测量精度为20%.在GP-B历时半个世纪的实验过程中,他们制造了荣膺最完美球体吉尼斯世界记录的乒乓球大小的陀螺转子,并用5年的时间坚持不懈地对陀螺仪干扰力矩进行建模和数据处理等,堪称是一个不同凡响的艰难历程.     

静电陀螺仪漂移误差的计算与调整

本文分析了静电陀螺仪漂移误差产生的机理,介绍了工程上计算漂移误差的公式。在此基础上讨论了转子、电极球腔和信号器的设计原则。在测试静电陀螺仪的漂移误差时,利‘用这些公式,通过调整,可以减小常值漂移误差。