定向钻燃气施工管线定位中惯性陀螺仪的应用

精确定位定向钻头轨迹是保证管线施工质量的关键。本文首先阐述了定向钻进轨迹定位的重要性,然后分析了傅里叶变换法、声波法、电磁法等定位技术的工作原理和特点并进行比较。重点探讨了惯性陀螺仪的定位方法,包括工作原理、信号处理及其在管线定位中的应用流程,并通过实际工程案例,验证了基于微型陀螺仪的高精度导航定位技术,为约0.2米的定位精度提供了支持。     

Research and implementation of digital detection method on closed loop FOG

In the strapdown inertial navigation system, the Fiber Optical Gyro(FOG) must have high precision to give accurate navigation information. In this paper, a digital closed loop detection method based on the ramp wave modulating technigue is introduced. DSP and FPGA have many advantages in digital signal processing. In the design, by using DSP,a complex arithmetic operation is completed to meet the needs of closed loop control of FOG within a short time. All kinds of control signals are produced easily by FPGA, under which DSP could work properly. Combining the DSP and FPGA,the detecting method is implemented successfully. In the end, the result of test and performance is given. From the result we can conclude that the precision of FOG is improved and the noises are limited to a low level.     

未来新型支线轻轨探秘

解决高速、大客流干线地铁与地面公交衔接的矛盾,支线轻轨是最佳方案之一。本文就未来新型支线轻轨的运营方案、车辆技术方面进行了探讨。对其线路布置、站台设置、运营模式、列车编组自动调度调整、轻轨与地铁联网运行等方面进行了深入探索;车辆技术上采用橡胶轮转向架,涉及了电磁陀螺仪导向、电子稳定程序等先进技术,提出了作者的独立见解。     

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。     

微型线振动陀螺仪中机械静电力耦合变形研究

针对此现象建立微型线振动陀螺仪结构不对称造成的静电力耦合误差模型以及梳齿变形模型,使用Matlab软件进行仿真分析,同时根据有限元分析的方法,使用ANSYS软件进行分析,得到由于结构不对称造成的电场分布图、静电力分布图和变形图,这些分析研究对提高微型线振动陀螺仪的精度起着非常重要的作用。     

一种数字式静电陀螺仪测角系统

该文就静电陀螺仪对极轴位置分辨率和稳定性的高要求 ,研究了一种数字式测角系统。这一系统基于球形转子赤道面上的锯齿图谱 ,采用光学传感器拾取信号 ,通过信号处理电路 ,将转子的极轴位置信号转换为数字脉冲信号的数字式测角系统。文中探讨了此数字式测角系统的方案 ,介绍了新研制的信号处理电路 ,并进行了测角试验 ,给出了系统精度。     

浏阳河隧道3~#竖井陀螺定向联系测量技术

研究目的:武广客运专线浏阳河隧道3#竖井深约51.03 m,承担约1.5 km的施工任务,要实现两端分别与斜井和出口贯通,测量精度要求高,且井口小,采用一井定向、两井定向联系测量等方法精度低且施作困难。为确保武广客运专线顺利贯通,根据所处的地理环境和井身结构特点,应研究确定竖井联系测量方案,在保证精度的前提下,确保施工的顺利进行。研究结论:经研究比选,决定采用铅锤仪和陀螺经纬仪联合定向法进行测量。阐述了该方法的测量原理和实施步骤,陀螺定向测量次数不应少于3次,在进行陀螺定向测量之前必须对地面控制网进行闭合测量,同时需在地面选择一已知边,使用陀螺仪测量其陀螺方位角,与其反算方位角进行比较,并检验测量精度。通过贯通后测量结果验证,测量精度满足客运专线长大断面隧道施工要求。     

微机电系统在船舶航姿测量系统的应用

航姿测量系统可以采集船舶的航向、方位、水平姿态等信息,对船舶导航、舰载飞行器着舰、导弹引导等有重要的作用。传统的船舶航姿测量采用陀螺仪等传感器件,通过采集船舶的角速度得到姿态角,该测量方式的动态特性好,但存在成本高、集成度低、自动化程度低等问题。随着嵌入式芯片和微机系统的发展,基于嵌入式处理器的船舶航姿测量系统被开发出来,该类型的航姿测量系统具有精度高、功耗小和自动化程度高的优点,应用越来越广泛。本文基于嵌入式芯片,设计和开发了基于微机电系统的船舶航姿测量系统,并对该系统的结构组成和工作原理进行介绍。     

The research on signal-obtaining pattern for a new type of gyroscope

In this paper, a photoelectric signal obtained scheme via equator triangle pattern engraved on rotor is discussed and the mathematic model is deduced in the case which is deflexion between rotor axis and the coordinate frame of case. The deflexion error and coupling error under the situation are analyzed. Finally, three methods of engraving based on the spherical triangle pattern are presented. The error models of various methods are built up and the simulation curves are provided respectively. We have done the primary experiments on the surface of rotor using this method. It can be seen from the enlarged figures that the rim of the pattern is smooth and the demand of sensor resolution is satisfied by and large. The results of study supply reference for signal obtaining.     

T360G大角速率动力调谐陀螺仪性能实现的机理

介绍一种国内新型动力调谐陀螺仪。陀螺仪实现最大可感角速率达到4000/s(可持续4s)以上,可承受的冲击大于200g,电机启动快,可在3s内达到稳定的调谐转速的性能。满足大机动运载器用捷联惯导系统的要求。其采用的特殊支承及单力矩器结构,为提高陀螺加矩速率开阔了新的技术途径。