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基于光纤陀螺的转台周期性误差抑制方法

杨永清 梁雁冰 李治国 梁冬生

杨永清, 梁雁冰, 李治国, 梁冬生. 基于光纤陀螺的转台周期性误差抑制方法[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1898-1903.
引用本文: 杨永清, 梁雁冰, 李治国, 梁冬生. 基于光纤陀螺的转台周期性误差抑制方法[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1898-1903.
Yang Yongqing, Liang Yanbin, Li Zhiguo, Liang Dongsheng. Gimbals periodic error suppression based on fiber optic gyroscope[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(6): 1898-1903.
Citation: Yang Yongqing, Liang Yanbin, Li Zhiguo, Liang Dongsheng. Gimbals periodic error suppression based on fiber optic gyroscope[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(6): 1898-1903.

基于光纤陀螺的转台周期性误差抑制方法

基金项目: 

国家863计划(2014AA7088053);陕西省自然科学基金(2012JM8021)

详细信息
    作者简介:

    杨永清(1986-),男,助理研究员,硕士,主要从事空间光电跟踪系统控制与仿真方面的研究。Email:yangyongqing@opt.cn

  • 中图分类号: TP343.2

Gimbals periodic error suppression based on fiber optic gyroscope

  • 摘要: 为抑制测角系统周期性测量误差对光电跟踪系统速度平稳性和成像效果的影响,采用光纤陀螺系统建立误差模型和误差补偿器,对系统进行误差补偿控制。首先,对测角系统测量结果中含有周期性误差的机理进行分析,建立了周期性测角误差的数学模型;其次,采用高精度光纤陀螺建立了一套基于傅里叶理论的角度测量误差模型采集系统,并通过七个步骤提取了测角误差模型的具体表达式;然后,根据提取的测角误差表达式,分四个步骤对系统周期性误差进行补偿控制。最后,通过跟踪成像实验来验证控制补偿的有效性。实验结果表明,跟踪速度误差的最大值降低到0.04 ()/s,比未补偿控制时降低了8倍左右,满足光学成像系统速度误差小于0.1 ()/s的要求,条纹成像效果得到了明显改善。
  • [1] Downs James, Smith Steve, Schwickert Jim. High performance gimbal control for sell-protection weapon systems[C]//SPIE, 2008, 3365: 77-86.
    [2]
    [3] Akioy, Toshihiroh, Takafumis, et a1. Japanese first optical inter-orbit communications engineering test satellite(OICETS)[C]//SPIE, 2013, 2210: 30-38.
    [4]
    [5] Sun Chengming, Yuan Yan, Huang Fengzhen, et al. Modeling and simulation on infrared imaging characteristics of space target[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(3): 2209-2215. (in Chinese) 孙成明, 袁艳, 黄锋振, 等. 空间目标红外成像特性建模与仿真[J].红外与激光工程, 2012, 41(3): 2209-2215.
    [6]
    [7]
    [8] Men Tao, Yang Yue, Xu Rong, et a1. Resolution of incremental photoelectric angular encoder with reference mark excursion[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(2): 497-501. (in Chinese) 门涛, 杨悦, 徐蓉, 等. 增量式光电轴角编码器零点漂移问题解决[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(2): 497-501.
    [9]
    [10] Liu Junhui, Shan Jiayuan, Liu Yongshan. Tracking performance of gyro-stabilized seeker[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(8): 2209-2215. (in Chinese) 刘俊辉,单家元,刘永善.动力陀螺式导引头跟踪能力分析[J].红外与激光工程, 2013, 42(8): 2209-2215.
    [11]
    [12] Zhao Ming, Bai Yang, Liu Hui. et a1. Pointing error modeling and parameter calibration for seeker stabilized platform[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(S02): 374-379. (in Chinese) 赵明, 白杨, 刘慧, 等. 导引头稳定平台指向误差建模与参数标定[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(S02): 374-379.
    [13]
    [14] Zhu Chengjun, Long Kehui. Research on the method of signal amplitude automatic compensation for photoelectric encoder. [J]. Opt Precision, 2009, 28(9): 6-12. (in Chinese) 祝成军, 龙科慧. 光电编码器信号幅值自动补偿方法的研究[J]. 光学 精密工程, 2009, 28(9): 6-12.
    [15]
    [16] Kong Zhiyong, Zhao Hongying, Xiong Wengzhuo. Study on techniques of increasing the accuracy and resolution for the absolute photo electricity rotary encode[J]. Opt Precision, 2001,9(3): 261-265. (in Chinese) 孔智勇, 赵红颖, 熊文卓. 采用衍射、干涉技术提高绝对式光电轴角编码器精度和分辨率[J]. 光学 精密工程, 2001,9(3): 261-265.
    [17] Xiong Wenzhuo, Kong Zhiyong, Zhang Wei. Phase correction of quartering deviation of photoelectric rotary encoder [J]. Opt Precision Eng, 2007, 15(11): 1745-1748.(in Chinese) 熊文卓, 孔智勇, 张炜. 光电轴角编码器光电信号正交性偏差的相量校正方法[J]. 光学 精密工程, 2007, 15(11): 1745-1748.
    [18]
    [19] Geng Lihong, Cao Xuedong. The verification of accuracy and resolution for high-resolution photoelectric rotary and angle Encoders[J]. Tool Engineering, 1996, 30(9): 36-38. (in Chinese) 耿丽红, 曹学东. 高分辨力光电轴角编码器分辨力和精度的检测[J]. 工具技术, 1996, 30(9): 36-38.
  • [1] 吴军伟, 缪玲娟, 李福胜, 沈军.  改进支持向量机的光纤陀螺温度漂移补偿方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(5): 522003-0522003(6). doi: 10.3788/IRLA201847.0522003
    [2] 李洪才, 刘春桐, 赵晓枫, 马世欣.  基于Simulink的光纤陀螺动态寻北算法建模及分析 . 红外与激光工程, 2018, 47(S1): 86-91. doi: 10.3788/IRLA201847.S122006
    [3] 李贺, 邓学文, 朱奎宝, 邓年茂.  光纤陀螺抑制过调制串扰的多态方波调制方法 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 822004-0822004(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0822004
    [4] 王夏霄, 张宇宁, 魏良勇, 高洋洋.  光纤陀螺光源SLD启动时波长的变化机理 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1220003-1220003(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1220003
    [5] 肖文健, 马东玺, 陈志斌, 刘先红, 肖程.  一种用于光纤陀螺降噪的鲁棒平滑滤波算法 . 红外与激光工程, 2016, 45(6): 617005-0617005(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0617005
    [6] 孟祥涛, 向政, 郭景, 李美清.  非均匀采样条件下光纤陀螺微小角振动信号检测技术 . 红外与激光工程, 2016, 45(3): 322004-0322004(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0322004
    [7] 郑华, 郑永秋, 安盼龙, 张婷, 卢晓云, 薛晨阳.  光纤环形谐振腔输入功率波动对谐振式光纤陀螺的影响 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1122002-1122002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1122002
    [8] 谢良平, 李瑞, 张斌, 王京献, 张春熹.  单模光纤弯曲半径对光纤陀螺标度因数稳定性的影响 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 122001-0122001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0122001
    [9] 王洪波, 李勤.  光纤陀螺光学器件的空间辐射效应及防护技术 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 682-687.
    [10] 刘颖, 范永青, 徐金涛.  光纤陀螺组合的热设计及分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3750-3754.
    [11] 单联洁, 马玉洲, 梁迎春.  一种光纤陀螺干涉仪光纤长度误差量测量方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(5): 1574-1578.
    [12] 韩正英, 高涵, 高业胜, 赵耀.  光纤环应力分布测试对光纤陀螺性能的影响 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 4128-4132.
    [13] 赵曦晶, 刘光斌, 汪立新, 何志昆, 赵晗.  光纤陀螺温度漂移自适应网络模糊推理补偿 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 790-794.
    [14] 张春熹, 王璐, 高爽, 李慧鹏, 林铁, 李先慕, 王涛.  基于动态Allan 方差的光纤陀螺随机误差分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 3081-3088.
    [15] 潘雄, 张春生, 王夏霄, 王熙辰, 赵亚飞, 王定球.  反馈延迟对光纤陀螺振动误差特性的影响 . 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2607-2612.
    [16] 唐圣金, 郭晓松, 司小胜, 王振业.  基于维纳过程的卫星用光纤陀螺剩余寿命预测 . 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3347-3352.
    [17] 何小飞, 王巍, 黄继勋.  联邦滤波在光纤陀螺捷联惯导系统传递对准中的应用 . 红外与激光工程, 2013, 42(4): 993-997.
    [18] 沈军, 缪玲娟, 吴军伟, 郭子伟.  基于RBF神经网络的光纤陀螺启动补偿及应用 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 119-124.
    [19] 王巍, 向政, 王国栋.  自适应Kalman滤波在光纤陀螺SINS/GNSS紧组合导航中的应用 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 686-691.
    [20] 张勇刚, 郜中星, 吴磊.  尾纤长度不对称导致的光纤陀螺振动误差分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 476-481.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-10-17
  • 修回日期:  2014-11-13
  • 刊出日期:  2015-06-25

基于光纤陀螺的转台周期性误差抑制方法

    作者简介:

    杨永清(1986-),男,助理研究员,硕士,主要从事空间光电跟踪系统控制与仿真方面的研究。Email:yangyongqing@opt.cn

基金项目:

国家863计划(2014AA7088053);陕西省自然科学基金(2012JM8021)

  • 中图分类号: TP343.2

摘要: 为抑制测角系统周期性测量误差对光电跟踪系统速度平稳性和成像效果的影响,采用光纤陀螺系统建立误差模型和误差补偿器,对系统进行误差补偿控制。首先,对测角系统测量结果中含有周期性误差的机理进行分析,建立了周期性测角误差的数学模型;其次,采用高精度光纤陀螺建立了一套基于傅里叶理论的角度测量误差模型采集系统,并通过七个步骤提取了测角误差模型的具体表达式;然后,根据提取的测角误差表达式,分四个步骤对系统周期性误差进行补偿控制。最后,通过跟踪成像实验来验证控制补偿的有效性。实验结果表明,跟踪速度误差的最大值降低到0.04 ()/s,比未补偿控制时降低了8倍左右,满足光学成像系统速度误差小于0.1 ()/s的要求,条纹成像效果得到了明显改善。

English Abstract

参考文献 (19)

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