冯文帅
- 作品数：10 被引量：60H指数：3
- 供职机构：北京航天时代激光导航技术有限责任公司更多>>
- 发文基金：国防基础科研计划更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术电子电信交通运输工程理学更多>>
- 光纤陀螺用集成光收发模块耦合移位对耦合损耗和平均波长的影响研究
- 2024年
- 集成光收发模块作为集成化光纤陀螺的关键器件之一,能够实现光源、探测器和耦合器等功能,其光路的耦合移位会显著影响光路耦合效率和平均波长,从而影响陀螺的零偏和标度因数等性能。文章对空间光路进行理论建模,使用重叠积分法计算耦合效率;使用Beamprop方法进行仿真分析,得到不同耦合位移下的耦合损耗以及平均波长漂移;最后通过对比实验对理论和仿真情况进行了验证。结果表明,耦合损耗受y轴方向耦合移位的影响最大,平均波长漂移受z轴方向耦合移位的影响最大,并给出了不同耦合损耗下的平均波长漂移,为集成光收发模块的光路耦合及优化工作提供参考。
- 张江远于海成柳建春冯文帅
- 关键词：光纤陀螺耦合损耗
- 基于波长控制的光纤陀螺标度因数温度性能提高方法被引量：1
- 2019年
- 光纤陀螺的标度因数与光纤环的长度、直径及光源的平均波长有关。在温度条件下,光纤环的长度、直径及光源的平均波长均会发生变化,进而导致光纤陀螺在高低温下的标度因数不同,影响温度环境下的光纤陀螺标度因数的重复性。提出了一种基于光纤陀螺波长控制的标度因数温度性能提高方法,该方法在光源驱动电路的桥式回路中增加了铂电阻组件,从而可自动调节光纤陀螺光源的管芯温度,进而控制光源平均波长的变化,以抵消光纤环有效面积因温度变化而对标度因数产生的影响,提高温度环境下光纤陀螺的标度因数重复性。试验表明,该方法将未补偿情况下光纤陀螺全温范围内的标度因数重复性(1σ)由271×10^(-6)～280×10^(-6)减小到了32.5×10^(-6)～43.5×10^(-6),标度因数重复性误差减小了84%～88%,并验证了该方法的有效性。
- 冯文帅王巍于海成赵博辉
- 关键词：光纤陀螺温控电路波长控制
- 建立不等式约束条件提高三轴一体光纤陀螺装配合格率
- 2021年
- 共用光源的三轴一体光纤陀螺组件装配后,三轴光路探测器接收的光功率会存在差异,若差异较大导致注入电流超过规定值,则认为装配失败。针对当前缺乏有效的手段确保其装配合格率,根据光源光功率与注入电流的关系、现有光学器件的技术水平,建立了光路损耗不等式约束条件,给出了产品调试成功与否的区域。在装配过程中,引入了全光路检测设备进行光路参数检测,可提早发现并解决光路损耗异常的部件。实验表明,通过事先建立不等式约束条件,三轴一体产品的合格率由75%提高到98%,常温下零偏稳定性优于0.005(°)/h(100s, 1σ),满足任务要求。该方法为同类产品的生产提供了一定的指导意义。
- 刘元元冯文帅李青高天王利超
- 关键词：不等式约束
- 自主导航技术发展现状与趋势被引量：34
- 2021年
- 自主导航技术是各类运动载体自动化、智能化运行的核心技术。简要介绍了自主导航技术的基本概念,综述了国内外航天、航空、舰船、车辆、单兵等领域的自主导航技术研究进展,对于自主导航的关键技术如惯性导航、惯性基组合导航、地磁导航、重力梯度导航、天文导航和多源信息融合等技术发展现状进行了分析,对自主导航技术的发展趋势进行了展望。可为中国未来各类主流自主导航系统研制提供参考,并为多种自主导航任务的总体设计提供帮助。
- 王巍邢朝洋冯文帅
- 关键词：自主导航惯性导航天文导航组合导航多源信息融合
- 用于高精度光纤干涉仪的非线性宽谱光源技术研究
- 2022年
- 应用于高精度角速度测量的光纤干涉仪精度提升与其选用的光源性能密切相关。分析了高精度光纤干涉仪受光源谱宽和谱型的影响机理,提出了一种非线性光纤四波混频技术方案。建立了单/双泵浦四波混频产生宽光谱源理论模型,并定量分析了非线性光纤的非线性系数、长度、色散抖动和泵浦光功率变化对光源谱宽和光谱平坦度的影响。研究结果表明:基于四波混频的宽谱光源技术可大幅改善光纤干涉仪的光源功率、谱宽和平坦度,可显著提升光纤干涉仪角速度测量的精度。
- 王巍冯文帅李明飞王学锋
- 关键词：光纤干涉仪非线性光学四波混频
- 基于傅里叶变换的光纤陀螺测试环境自评估技术被引量：2
- 2019年
- 提出了一种基于傅里叶变换的光纤陀螺(FOG)测试环境自评估技术。测试结果表明,FOG零偏稳定性由环境3中的0.0015 (°)/h(100 s, 1σ)(数据100 s平滑后的标准差)降低到环境4中的0.0019 (°)/h (100 s, 1σ);随机游走系数由环境3中的2.1565×10^(-4)(°)/h^(1/2)降低到环境4中的2.8876×10^(-4)(°)/h^(1/2)。对另一只脉冲输出的陀螺进行了不同环境下的测试,零偏稳定性由环境3中的0.0013 (°)/h (100 s, 1σ)降低到环境4中的0.0021 (°)/h (100 s, 1σ)。通过两只陀螺的实验,验证了所提自评估技术的有效性,为高精度FOG的精度测试提供了指导。
- 刘元元杨永斌冯文帅于海成
- 关键词：光纤光学光纤陀螺傅里叶变换测试环境
- 基于高灵敏超导探测器的新型脉冲光高精度光纤陀螺技术研究被引量：4
- 2020年
- 高精度光纤陀螺的精度主要由光纤陀螺检测噪声决定,一般可用角随机游走系数来表征,光纤陀螺的角随机游走主要由光路干涉信号的信噪比和信号处理引入的噪声决定。提出了基于高灵敏超导探测器的脉冲光高精度光纤陀螺技术方案和精度提升方法,实现了陀螺光信号的高灵敏检测,显著降低了光纤陀螺的热噪声,降低了相对强度噪声,并避免了连续光因调制切换引入的尖峰脉冲误差的影响,有效提升了光纤陀螺的精度水平。通过仿真分析,可将光纤陀螺的随机游走系数检测极限从3.53×10-5(°)/h1/2降低至1.6×10-5(°)/h1/2,减小了约54.7%。
- 王巍冯文帅于海成
- 关键词：光纤陀螺
- 测试设备对高精度光纤陀螺误差的影响及抑制方法研究被引量：2
- 2022年
- 分析了影响光纤陀螺仪测试精度的主要误差因素,详细研究了速率转台、测试工装、时间基准源等常见测试设备对光纤陀螺误差的影响。提出了基于高精度计数器对于转台精度评价结合长周期、转台固定周数的测试等抑制方法。实验结果表明,采取抑制措施后,测试工装误差引起的零偏测试误差减小了66.7%,速率转台误差引起的标度因数绝对误差以及时间基准误差引起的标度因数重复性误差均减小了一个数量级。研究结果对高精度光纤陀螺仪精度的提升以及测试设备的改进具有指导意义。
- 曹康渊丁东发冯文帅范梓涵于海成
- 关键词：光纤陀螺测试设备
- 光纤陀螺本征频率对准误差引起的零偏漂移抑制方法被引量：3
- 2018年
- 在温度环境下,光纤环的伸缩及光折射率的变化等会引起光纤陀螺本征频率发生变化,产生光纤陀螺本征频率与陀螺调制频率对准误差,进而导致探测器信号中的"尖峰脉冲"信号发生变化,使光纤陀螺产生零偏漂移。通过分析光纤陀螺本征频率的变化,提出了一种调制频率自动跟踪本征频率的方法,从而减小了温度条件下光纤陀螺的零偏漂移。试验验证结果表明,采用该方法的光纤陀螺在-40℃～+60℃的温度范围内固定温度点下的零偏极差减小了50%。
- 石海洋于海成冯文帅郑晓娟
- 关键词：光纤陀螺温度
- 光纤环的每层匝数不同对光纤陀螺温度性能影响被引量：14
- 2011年
- 通过深入研究光纤环的每层匝数不同这种情况,实现了改善光纤陀螺温度性能的目的。论文对光纤陀螺的Shupe误差进行了以匝为单位的量化分析。相对于光纤环温度分布Mohr模型,建立了更为合理的基于已知边界温度条件的插值型光纤环温度分布模型。针对四极对称绕制的光纤环,根据光纤环绕制中可能存在的三种最外两层匝数不同的情况,建立了不同最外两层匝数的光纤陀螺Shupe误差量化模型。根据论文建立的光纤环温度分布模型,理论研究了径向温度激励下光纤环最外两层匝数不同对陀螺性能的影响,设计并实现了无骨架光纤环最外两层匝数不同对陀螺温度性能影响的检测系统。经试验验证,光纤环最外两层绕制一半时陀螺热致速率误差减小了50%以上,与理论研究的结果一致。
- 冯文帅王学锋王巍
- 关键词：光纤陀螺光纤环温度模型
