国家自然科学基金(61203190) 作品数:11 被引量:38 H指数:4 相关作者: 张登伟 舒晓武 刘承 黄腾超 车双良 更多>> 相关机构: 浙江大学 浙江大学医学院附属妇产科医院 中国电子科技集团第十四研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 浙江省自然科学基金 航天支撑技术基金 更多>> 相关领域: 电子电信 航空宇航科学技术 理学 机械工程 更多>>
基于激光测量的高速非接触角度检测技术研究 被引量:15 2017年 提出了一种基于光学三角法测距原理的高速非接触光学角度测量方法,利用两个激光位移传感器测量物体具有角度变化时产生的位移,实时计算得到物体一维运动角度,在摇摆台上进行角度范围及精度的实验,并使用光纤陀螺进行角度实时同步测量,通过最小二乘拟合法对误差进行补偿。实验结果表明,该系统的角度测量范围±10°,角度测量精度±0.005°,测量频率2000 Hz。该角度测量技术使用非接触光学测量方法,对被测物体表面无损伤。 杨梦放 陈磊 张登伟 黄腾超 周一览 舒晓武 车双良 刘承关键词:光纤陀螺 激光三角法 非接触测量 捷联惯导算法四子样圆锥截断误差与补偿技术 被引量:1 2020年 圆锥算法可有效补偿捷联惯导系统(SINS)中圆锥运动产生的误差,但引入了圆锥常值漂移误差和圆锥截断误差。传统圆锥算法通过减小圆锥常值漂移误差来提高算法精度,却忽略了圆锥截断误差的影响。基于Bortz旋转矢量微分方程,提出采用高阶补偿模型抑制圆锥截断误差,分别仿真了高阶补偿算法和传统四子样圆锥算法及其产生的误差。仿真结果表明:高阶补偿算法精度优于传统四子样圆锥算法,在高速大幅度圆锥运动条件下,采用高阶补偿算法的捷联惯导系统,姿态精度可提高约2个数量级。 田慧 陈一平 周一览 张登伟 佘玄 黄腾超关键词:捷联惯性导航系统 圆锥误差 一种应用于光纤陀螺寻北的温度漂移补偿方法 被引量:2 2020年 光纤陀螺寻北启动误差是启动过程温度剧烈变化导致的光纤陀螺零偏漂移产生的误差,表现为冷启动时寻北误差较稳定段时明显增大,事实上延长了有效寻北时间。通过对光纤陀螺温度漂移影响因素的分析,利用经验模态分解、ARMA建模与Kalman滤波建立多参量线性模型,实现了一种应用于光纤陀螺寻北的温度漂移补偿方法,实验结果表明,该方法可以将寻北启动误差降低近80%,使得冷启动时寻北精度与稳定段相当并缩短了有效寻北时间。 骆金辉 周一览 刘承 舒晓武关键词:光纤陀螺 寻北 温度漂移 温度补偿 保偏光纤陀螺轴向磁敏感特性研究 被引量:1 2015年 研究了与光纤线圈敏感轴平行的轴向磁场作用下保偏光纤陀螺的漂移特性,建立了保偏光纤陀螺产生的非互易相位差与入射光偏振态关系的数学模型,并对该模型进行了实验验证.结果表明:轴向磁场对保偏光纤陀螺产生的非互易相位差源于光纤线圈内光纤的弯曲,且与线圈中光纤扭转分布具有密切关系,即当线圈绕制完毕,光纤扭转分布固定时,对应的保偏光纤陀螺轴向磁场灵敏度不变;保偏光纤陀螺轴向磁场灵敏度与射入光纤线圈内光的偏振态密切相关,通过改变入射偏振光的入射角,可在0~5°/h/mT范围内改变典型保偏光纤陀螺的轴向磁场灵敏度. 张彩妮 杨梦放 赵宇翔 张登伟 舒晓武 刘承高精度光纤陀螺磁屏蔽技术 被引量:1 2019年 针对外界磁场的存在对高精度光纤陀螺的工作性能产生严重的干扰问题,提出了一种对该类磁屏蔽结构设计进行优化的方法,分析了光纤陀螺磁屏蔽结构中各参数对整体磁屏蔽效能产生影响的理论,建立了磁屏蔽结构模型,并主要针对其几何结构参数进行了详细的扫描仿真,最终进行组合优化,使其满足特定指标要求。该方法对光纤陀螺的磁屏蔽结构设计与优化具有一定的参考意义。 田慧 梁璀 张登伟关键词:光纤陀螺 磁屏蔽 光纤陀螺温变效应误差抑制方法研究 被引量:2 2020年 在干涉式光纤陀螺组成的捷联惯性导航系统中,光纤陀螺启动过程中温变效应导致的漂移项是导航误差的主要误差源,已成为限制高精度光纤陀螺系统性能进一步提升的关键因素。通过对光纤陀螺启动过程中温变效应的理论分析与建模,提出了一种基于查表补偿的光纤陀螺启动温变效应误差抑制法和误差评价法。实验结果表明,该抑制方法可使-40^+60℃环境下光纤陀螺漂移概率误差从0.02~0.50(°)/h降至0.01(°)/h以下,对应导航系统的导航圆概率误差从1.4~35 n mile/h降至0.8 n mile/h以下,有效抑制了光纤陀螺启动温变效应误差,提升了系统性能。 李阳 黄鑫 路彬彬 张登伟关键词:干涉式光纤陀螺 高斯白噪声相位调制的激光光谱展宽 被引量:6 2022年 激光器是现代光学中一种常用的光源,分析其谱宽特性对于激光的研究具有重要意义。由于高性能窄线宽激光的半高全宽通常在几十MHz以内,难以直接满足宽光谱领域的应用需求,因而无法发挥其在成本和性能方面的优势,这在一定程度上限制了激光的发展。如果在激光内部直接进行调制实现线宽展宽,又会导致频率的严重漂移,破坏稳频特性。为了在激光器波长稳定性不变的前提下得到宽光谱,提出了一种以高斯白噪声为驱动电信号的外部相位调制方法。以激光相位噪声和光谱特征之间的关系为基础,通过理论计算阐明了相位噪声对于光谱的展宽效应,并基于OptiSystem光仿真软件和数值仿真分析了在不同白噪声参数下的光谱演变过程,明确了要得到好的展宽和载波抑制效果需要高功率、大带宽的噪声信号源。搭建的外部相位调制系统采用10 GHz带宽的信号源,通过两个前置预放大器以及一个高饱和输出功率放大器将噪声信号由-17 dBm最高提升至28 dBm,以此驱动半波电压3.7 V的铌酸锂电光相位调制器,并在放大链路中加入低通滤波器和可调衰减器调节信号参数。研究对象为初始线宽20 kHz的分布式反馈半导体激光器,通过光谱分析仪观测和对比调制前后的激光光谱,得到了与理论及仿真相吻合的结果,并拟合计算出展宽分量最高可达65 GHz,且载波也得以明显地抑制;此外,基于扫描式法布里-珀罗共焦腔评估了激光频率的漂移情况,证明外部调制并未对激光的波长稳定性造成影响,综合论证了高斯白噪声的相位调制方案能够实现优越的光谱展宽效果。由于调制后的光谱无边带和次峰,且能实现数倍于调制带宽的展宽,因此相较于正弦函数和伪随机编码等其他信号而言,高斯白噪声具有明显的优势。该调制方法不依赖于激光器的本征线宽,具有广泛的应用前景,为相位调制� 闫景涛 缪立军 毛建峰 石锦 黄腾超 车双良 舒晓武关键词:激光器线宽 相位调制 光谱展宽 高斯白噪声 光纤陀螺正交磁漂移研究 被引量:5 2014年 提出了与陀螺敏感环平面垂直的正交磁场作用下保偏光纤(PMF)陀螺产生非互易相位差(NPD)的理论,建立了相应的数学模型,并对该模型进行仿真分析和实验验证。正交磁致非互易相位差源于光纤的弯曲,与光纤环的直径、光纤直径、光纤长度及正交磁场大小等参数密切相关。理论、仿真和实验结果表明,光纤环尾纤与集成光学元件(IOC)尾纤0°熔接的保偏光纤陀螺的正交磁漂移在一定范围内随机分布,而45°熔接的保偏光纤陀螺的正交磁漂移比较稳定,其正交磁漂移与正交磁场大小呈线性关系。 张登伟 董丹丹 陈侃 黄腾超 张彩妮 王冬云 舒晓武 刘承关键词:光纤光学 光纤陀螺磁温耦合效应 被引量:4 2018年 提出了磁场和温度场共同作用下光纤陀螺产生磁温耦合效应的理论,建立了相应的数学模型,并对该模型进行仿真分析和实验验证.理论、仿真和实验结果表明,光纤陀螺产生的磁温交叉耦合度来自于磁场产生的非互易圆双折射、不同温度下光纤环上热应力导致的双折射、光纤固有双折射、弯曲双折射等的相互作用.在20℃~60℃的范围内,保偏光纤直径为250μm,拍长为3mm,光纤长度为1 600m,光纤扭转率为1rad/m,光源波长为1 550nm,1 mT径向磁场产生的磁温交叉耦合度的最大值为6.796%. 陈一平 梁璀 张登伟 杨建华 车双良 刘承关键词:光纤陀螺 去偏光纤陀螺轴向磁漂移补偿技术研究 2017年 在垂直于光纤环面的轴向磁场作用下,去偏光纤陀螺产生的磁漂移与轴向磁场大小BA、光纤长度L、光纤环半径r、光源平均波长λ线性相关。而对于一制作完毕的去偏光纤陀螺,光纤长度L、光纤环半径r、光源平均波长λ相对固定,此时轴向磁漂移只与轴向磁场大小成线性关系。通过实时测量轴向磁场大小,根据轴向磁漂移补偿模型,实时软件补偿光纤陀螺的轴向磁场灵敏度。实验结果表明,通过软件补偿方法,在12 G轴向磁场下,可将去偏光纤陀螺的轴向磁场灵敏度从0.49(°)/h/G抑制到0.008(°)/h/G,磁漂移降低了2个数量级。 周彦汝 田慧 张登伟 舒晓武 刘承关键词:轴向磁场