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基于人工鱼群算法的机抖激光陀螺温度补偿

于旭东,  徐瑜浓,  魏国,  龙兴武

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于旭东, 徐瑜浓, 魏国, 龙兴武. 基于人工鱼群算法的机抖激光陀螺温度补偿[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(1): 81-87.
引用本文: 于旭东, 徐瑜浓, 魏国, 龙兴武. 基于人工鱼群算法的机抖激光陀螺温度补偿[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(1): 81-87.
shu
Yu Xudong, Xu Yunong, Wei Guo, Long Xingwu. Temperature compensation method for bias of ring laser gyroscope based on artificial fish swarm algorithm[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(1): 81-87.
Citation: Yu Xudong, Xu Yunong, Wei Guo, Long Xingwu. Temperature compensation method for bias of ring laser gyroscope based on artificial fish swarm algorithm[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(1): 81-87.
shu

基于人工鱼群算法的机抖激光陀螺温度补偿

  • 1.

    国防科技大学光电科学与工程学院,湖南长沙410073

基金项目: 

国防预研基金（51309050301）

详细信息
    作者简介:

    于旭东（1982- ），男，讲师，主要从事机抖激光陀螺及惯性导航系统方面的研究。Email：wind0909@163.com

  • 中图分类号: V241.558

Temperature compensation method for bias of ring laser gyroscope based on artificial fish swarm algorithm

  • 1.

    College of Optoelectronic Science and Engineering,National University of Defense Technology,Changsha 410073,China

  • 摘要: 温度是影响激光陀螺精度的主要因素之一，对温度引起的机抖激光陀螺漂移进行精确建模，对提高激光陀螺捷联惯导系统的精度具有十分重要的意义。介绍了机抖激光陀螺的温度特性，建立了基于改进人工鱼群算法（Improved Artificial Fish Swarm Algorithm，IAFSA）的机抖激光陀螺温度补偿模型，给出了IAFSA 建模的详细步骤和方法， 对传统的逐步回归方法和IAFSA 进行了比较。结果表明：IAFSA可以对温度引起的激光陀螺漂移进行精确建模，补偿后的激光陀螺零偏不稳定性达到0.001 85（）/h，比传统的逐步回归方法建模精度提高了15.5%，得到的温度补偿模型可以对陀螺的零偏进行实时补偿，设计了两种典型的温度试验，获得了满意的补偿效果。
    Abstract: Temperature is an important factor for affecting the accuracy of ring laser gyroscope (RLG). The relationship of RLG's bias to temperature should be established accurately which can improve the precision of RLG strapdown inertial navigation system. Temperature characteristic of RLG was introduced. Temperature compensation method for RLG's bias based on improved artificial fish swarm algorithm (IAFSA) was established and the steps and methods were given. The traditional modeling method of stepwise regression was also investigated to provide a comparison with the IAFSA. The result shows that the temperature compensation model by IAFSA is accurate. The bias instability of RLG output after compensation is 0.001 85 ()/h and its precision is 15.5% which is higher than that of the traditional stepwise regression. The results of two typical temperature tests show that temperature compensation model by IAFSA can compensate RLG's bias real-time.
  • [1]
    [2] Titterton D H, Westo n J L. St rapdown Inertial Navigation Technology [M]. 2nd ed, United Kingdom: Institution of Electrical Engineers, 2004.
    [3]
    [4] Han Lu, Jing Zhanrong, Duan Zhemin. Laser gyro/GPS integrated attitude estimation system for ballistic missile [J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(5): 915-920. (in Chinese) 韩璐, 景占荣, 段哲民. 采用激光陀螺/GPS 的导弹组合定 姿系统[J]. 红外与激光工程, 2011, 40(5): 915-920.
    [5]
    [6] Long Xingwu, Yu Xudong, Zhang Pengfei, et al. Single- rotating inertial navigation system with ring laser gyroscope[J]. Journal of Chinese Inertial Technology, 2010, 18 (2): 149-153. (in Chinese) 龙兴武, 于旭东, 张鹏飞, 等. 激光陀螺单轴旋转惯性导航 系统[J]. 中国惯性技术学报, 2010, 18(2): 149-153.
    [7] Zhang Pengfei, Wang Yu, Tang Jianxun, et al. Methods for compensating temperature of strap-down inertial navigation system with mechanically dithered ring laser gyroscope [J]. Infrared and Laser Engineering, 2010, 39(4): 675-679. (in Chinese) 张鹏飞, 王宇, 汤建勋, 等. 机抖激光陀螺捷联惯导系统的 温度补偿方法[J]. 红外与激光工程, 2010, 39(4): 675-679.
    [8]
    [9]
    [10] Zhang Pengfei, Wang Yu, Yu Xudong, et al. Effect of temperature characteristic of light path on RLG's bias [J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(12): 2393-2397. (in Chinese) 张鹏飞, 王宇, 于旭东, 等. 光路温度特性对激光陀螺零偏 的影响[J]. 红外与激光工程, 2011, 40(12): 2393-2397.
    [11]
    [12] Pan Xianfei, Yang Jie, Wu Meiping. RLG bias compensation method in complex temperature variation environment [J]. Journal of Chinese Inertial Technology, 2011, 19(2): 234-238. (in Chinese) 潘献飞, 杨杰, 吴美平. 复杂温变环境下的激光陀螺零偏 补偿方法[J]. 中国惯性技术学报, 2011, 19(2): 234-238.
    [13] Wei Guo, Li Geng, Wu Yan, et al. Application of least squares-support vector machine in system-level temperature compensation of ring laser gyroscope[J]. Measurement, 2011 (44): 1898-1903.
    [14]
    [15] Li Xiaolei, Shao Zhijiang, Qian Jixin. An optimizing method based on autonomous animals: fish-swarm algorithm [J]. Theory Practice, 2002, 22(11): 32-38. (in Chinese) 李晓磊, 邵之江, 钱积新. 一种基于动物自治体的寻优模式: 鱼群算法[J]. 系统工程理论与实践, 2002, 22(11): 32-38.
    [16]
    [17] Wang Lianguo, Shi Qiuhong. Parameters analysis of artificial fish swarm algorithm [J]. Computer Engineering, 2010, 36 (24): 169-171. (in Chinese) 王联国, 施秋红. 人工鱼群算法的参数分析[J]. 计算机工 程, 2010, 36(24): 169-171.
    [18]
    [19] Zhang Pengfei, Wang Yu, Tang Jianxun, et al. Research on methods for compensating temperature of mechanically dithered RLG [J]. ACTA Armamentarii, 2010, 31 (5): 562- 566.(in Chinese) 张鹏飞, 王宇, 汤建勋, 等. 机抖激光陀螺多温度点实时温 度补偿方法的研究[J]. 兵工学报, 2010, 31(5): 562-566.
    [20]
    [21] Yu Xudong, Wei Xuetong, Li Ying, et al. Application of radial basis function network for identification of axial RLG drifts in single-axis rotation inertial navigation system [J]. Journal of National University of Defense Technology, 2012, 34(3): 48-52. (in Chinese) 于旭东, 魏学通, 李莹, 等. RBF 神经网络在单轴旋转惯导 系统轴向陀螺漂移辨识中的应用[J]. 国防科技大学学报, 2012, 34(3): 48-52.
  • [1] 樊振方, 罗晖, 胡绍民, 骆拓, 廖志坤, 谭中奇, 丁浩珅, 范金诚.  机抖陀螺锁区补偿的角度随机游走改善分析 . 红外与激光工程, 2023, 52(11): 20230156-1-20230156-5. doi: 10.3788/IRLA20230156
    [2] 廖晶晶, 祝连庆, 宋言明, 辛璟焘, 吕峥.  基于双金属结构的光纤光栅温度不敏感滤波器 . 红外与激光工程, 2023, 52(3): 20220505-1-20220505-8. doi: 10.3788/IRLA20220505
    [3] 蔡李靖, 周凯来, 沈桂竹, 姚一杨, 邱兰馨, 字崇德, 曹汛.  红外热像仪高精度测温标定技术 . 红外与激光工程, 2021, 50(10): 20210043-1-20210043-8. doi: 10.3788/IRLA20210043
    [4] 赵庆川.  基于NDIR技术的超低功耗甲烷检测系统研究 . 红外与激光工程, 2020, 41(): 1-7. doi: 10.3788/IRLA20200140
    [5] 单良, 徐良, 洪波, 曹丽霞, 王道档, 郭天太, 孔明.  小角前向散射偏振比法颗粒粒度分布反演 . 红外与激光工程, 2019, 48(1): 117001-0117001(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0117001
    [6] 赵洪常, 汪之国.  热传递对异面腔四频差动激光陀螺温度漂移补偿的影响 . 红外与激光工程, 2019, 48(9): 905005-0905005(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0905005
    [7] 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
    [8] 刘畅, 王双, 梁应剑, 江俊峰, 梅运桥, 刘琨, 齐晓光, 李鑫, 李元耀, 刘铁根.  光纤法珀压力传感系统设计与风洞初步实验 . 红外与激光工程, 2018, 47(7): 722002-0722002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0722002
    [9] 晏春回, 王挺峰, 张合勇, 吕韬, 赵彦明.  激光语音检测系统反正切补偿算法 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 906004-0906004(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0906004
    [10] 李旭, 彭欢, 王春辉.  星载激光测距仪APD最佳雪崩增益控制技术研究 . 红外与激光工程, 2016, 45(5): 520001-0520001(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0520001
    [11] 江奇渊, 汤建勋, 袁保伦, 韩松来.  激光陀螺捷联惯导尺寸效应误差分析与补偿 . 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1110-1114.
    [12] 石东平, 吴超, 李孜军, 潘伟.  基于反射温度补偿及入射温度补偿的红外测温影响分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(8): 2321-2326.
    [13] 孟祥涛, 王巍, 向政.  基于微粒群与模拟退火算法的光纤陀螺导航系统动态补偿方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1555-1560.
    [14] 高春峰, 魏国, 谢元平, 李耿, 刘灿.  二频机抖激光陀螺捷联惯导系统快速?方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 375-381.
    [15] 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.
    [16] 谭秋林, 杨明亮, 熊继军, 薛晨阳, 刘俊, 张文栋.  红外光学气体检测中的参数修正函数浓度计算与补偿方法 . 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1396-1400.
    [17] 赵洪常, 肖光宗, 汪之国, 张斌.  采用BP神经网络的四频激光陀螺零偏的光强补偿方法 . 红外与激光工程, 2013, 42(2): 355-360.
    [18] 于涛, 徐抒岩, 宋克非.  一种空间相机焦距的自动温度补偿系统 . 红外与激光工程, 2012, 41(8): 2085-2089.
    [19] 李宗轩, 金光, 张雷, 闫勇, 解鹏, 孔林.  空间光学遥感器大型分束棱镜支撑结构设计 . 红外与激光工程, 2012, 41(8): 2096-2101.
    [20] 屈惠明, 陈钱.  环境温度补偿的红外焦平面阵列非均匀性校正 . 红外与激光工程, 2011, 40(12): 2328-2332.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-05-21
  • 修回日期:  2013-06-24
  • 刊出日期:  2014-01-25

基于人工鱼群算法的机抖激光陀螺温度补偿

  • 1. 国防科技大学光电科学与工程学院,湖南长沙410073
    • 作者简介:

    于旭东（1982- ），男，讲师，主要从事机抖激光陀螺及惯性导航系统方面的研究。Email：wind0909@163.com

  • 收稿日期: 2013-05-21
  • 修回日期: 2013-06-24
  • 刊出日期: 2014-01-25
基金项目:

国防预研基金（51309050301）

  • 中图分类号: V241.558

摘要: 温度是影响激光陀螺精度的主要因素之一，对温度引起的机抖激光陀螺漂移进行精确建模，对提高激光陀螺捷联惯导系统的精度具有十分重要的意义。介绍了机抖激光陀螺的温度特性，建立了基于改进人工鱼群算法（Improved Artificial Fish Swarm Algorithm，IAFSA）的机抖激光陀螺温度补偿模型，给出了IAFSA 建模的详细步骤和方法， 对传统的逐步回归方法和IAFSA 进行了比较。结果表明：IAFSA可以对温度引起的激光陀螺漂移进行精确建模，补偿后的激光陀螺零偏不稳定性达到0.001 85（）/h，比传统的逐步回归方法建模精度提高了15.5%，得到的温度补偿模型可以对陀螺的零偏进行实时补偿，设计了两种典型的温度试验，获得了满意的补偿效果。

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