简介：为提高光电平台的控制性能和稳定性,以平台反馈回路所用的光纤陀螺传感器为研究对象,对光纤陀螺角速率的历史输出、当前量测以及随机漂移进行融合补偿。采用双自回归模型确定了光纤陀螺时间序列输出的自回归多项式和光纤陀螺随机漂移的自回归关系。以陀螺当前输出为量测量,结合卡尔曼滤波算法将陀螺历史输出和历史随机漂移融合进状态方程,并进行随机漂移在线估计补偿。实验结果表明,光纤陀螺随机漂移的AR模型能达到90%拟合效果,经卡尔曼滤波补偿后随机漂移能降到1/10。该方法能很好地抑制光电平台三个框架轴光纤陀螺的随机漂移,补偿率为80%~90%。

简介：核磁共振陀螺是目前世界上体积最小的导航级陀螺。由于核磁共振陀螺通过探测原子核的宏观磁化在静磁场中的进动频率来测量载体的角速度,为获得高精度与大动态范围,需要确保静磁场的稳定性,防止外部磁场的干扰,所以必须对核磁共振陀螺进行磁屏蔽。从核磁共振陀螺磁屏蔽原理出发,通过数学计算和计算机仿真,分析和研究了多层磁屏蔽罩结构参数对磁屏蔽系数的影响,并对核磁共振陀螺磁屏罩进行了优化设计。设计的多层磁屏蔽罩磁屏蔽系数达到了106,满足核磁共振陀螺的使用需求。该工作为核磁共振陀螺仪的整体设计和制造提供了一定的理论依据和参考价值。

简介：针对石英晶体各向异性的特点,设计了一种驱动梁为双＂W＂截面形状的石英音叉微机械陀螺,通过在驱动梁表面凹槽两端设置深凹槽,有效提高了凹槽侧壁的陡直性,进而提高了驱动梁内部电场的激励效率和陀螺灵敏度。采用有限元仿真的方法,分析了不同截面形状的驱动梁压电激励力的相对大小,优化设计了陀螺芯片结构参数。依据陀螺芯片的结构,设计了合理的工艺方案并在3英寸石英圆片上制作出了三种驱动梁截面形状的陀螺器件,测试结果表明,相对于矩形驱动梁截面的陀螺芯片,双＂W＂形驱动梁截面的陀螺芯片的灵敏度提高约60%。

简介：根据三轴光纤陀螺的高精度需求,采用大功率高稳定性的高精度双程后向方案掺铒光纤光源。通过对ASE光源的理论分析建立数学模型,并根据所用掺铒光纤及泵浦光源的参数对光源进行谱型分析,确定光路方案。再以掺铒光纤和泵浦激光器的温度特性和补偿为研究重点,对掺铒光纤的长度和掺杂浓度以及泵浦功率和铒纤的匹配性进行试验,最终采用铒纤长度19m,泵浦波长974.6nm,泵浦功率140mA,得到光源光功率为20mW,平均波长变化量小于0.5′10~（-6）/℃,满足光纤陀螺对ASE光源的要求。

简介：光纤陀螺（FOG）温度漂移误差是影响其输出精度的主要误差源之一。针对基于传统BP神经网络FOG温度误差补偿方案适用性较差的问题,提出了优化预测数据的BP神经网络补偿算法,利用最优线性平滑技术以及滑动平均技术对神经网络待补偿数据进行预处理,可以有效减小FOG输出白噪声对温度漂移网络模型补偿精度的干扰,优化神经网络模型的补偿效果。使用FOG温度漂移实测数据对所提出的优化算法进行验证,结果表明利用本文提出的两种建模及补偿方案进行补偿后的FOG温度漂移数据标准差相比传统BP神经网络补偿方法减少50%以上。

简介：根据二阶质量-弹簧-阻尼系统的幅频特性和相频特性关于谐振频率对称的特点,提出了一种低频振荡激励的实时模态匹配技术,根据检测模态的输出响应来判别驱动模态和检测模态的匹配程度。首先简要介绍了带频率调谐功能的双质量线振动硅微陀螺仪,该陀螺利用负刚度效应来调节检测模态的谐振频率;然后通过理论推导以及系统仿真验证了基于低频调制激励的自动模态匹配技术的可行性和有效性;最后设计了一种基于现场可编程逻辑阵列（FPGA）的数字控制电路,并且对同一测试陀螺进行了模态匹配和模态不匹配下的性能对比。试验结果表明,相比模态不匹配条件下,陀螺零偏稳定性从5.89（°）/h提高到1.26（°）/h,角度随机游走从0.36（°）/√h提高到0.079（°）/√h,性能分别提高了4.7倍和4.6倍。

简介：陀螺的噪声是影响组合导航系统精度的重要因素之一。以农机多传感器组合导航系统为研究背景,在分析经验模态分解去噪和小波去噪的基础上,提出了一种基于自相关特性的经验模态分解去噪方法。该方法根据本证模态函数分量的自相关函数特性,提出了一种含噪本证模态函数筛选策略。该方法能够自适应地确定主要含噪的本证模态函数分量,避免了需要人为确定的不足;同时,结合改进小波阈值去噪的优势,避免了将混叠在噪声中的有效信号完全消除,使其具有一定的自适应性。为了验证方法的有效性,利用农机组合导航系统中微机械陀螺的实际输出数据,分别采用改进阈值小波去噪方法、经验模态分解去噪和改进的经验模态分解去噪方法进行了对比试验。结果表明,改进经验模态分解去噪方法的效果要优于前者,在一定程度上能够改善农机多传感器组合导航系统的定位精度。

简介：为了降低里程计误差对捷联惯导/里程计组合定位定向精度的影响,提出了基于车辆运动约束条件的里程计误差在线标定方法。通过对里程计标度因数误差进行建模,推导建立了航位推算的误差模型,将航位推算的速度输出沿车体横向、垂向的投影作为量测的一部分,将捷联惯导输出的速度、位置信息与航位推算输出的对应信息相减作为另一部分量测,通过卡尔曼滤波获得里程计标度因数误差等状态量的最优估计值,实现里程计误差的在线标定。仿真结果表明,该方法能够有效地标定出里程计标度因数误差,从而确保了捷联惯导/里程计组合定位定向的精度。

简介：针对国内质子加速器能量不够高,不足以开展面密度为200g·cm~（-2）的厚物体透射成像实验研究的问题,探索了国内质子加速器用于高面密度厚物体内部材料边界位置测量的新方法。该方法与美国和俄罗斯发展的高能质子整幅照相不同,采用细束质子扫描方式记录透射束斑的能量、个数、偏转角度及束斑形状等信息,进而反演检测对象内部材料的边界位置。采用Geant4软件模拟了扫描检测过程,由透射率曲线和对称性特征量曲线提取的边界测量值与真实值的偏差为百微米量级。模拟计算结果表明,该方法具有可行性。

简介：分析了等效中子注量在线测量系统研制的要素，确定了探测器制作、连接、退火、数据采集等关键工艺，研制了等效中子注量在线测量系统，实现了探测器的小型化以及多路测量。经实验验证，该系统的中子注量测量结果与用活化箔法测量的结果吻合。

简介：分析了光拍法测量光速实验中对测量结果精度有影响的几个因素,通过实际实验测量数据对比表明,实验中这几种影响因素应给予重视,同时提出解决影响因素方法.

简介：设计了一种具有高功率容量的高功率微波（highpowermicrowave,HPM）耦合测量装置。该装置使用截止波导对HPM信号取样,并经过同轴探针将取样信号耦合到同轴电缆中。截止波导可以限制进入耦合单元的射频功率,同时,截止波导和传输高功率微波的主波导连接处允许大的倒角,因此,该耦合装置能够保证较高的功率容量。此外,通过调节截止波导中探针的长度,可以实现不同的耦合度,容易满足不同功率水平HPM测量的应用需求。与传统的耦合器相比,所设计的耦合器结构简单且功率容量高,其可行性已经得到了HPM实验的证实。

简介：为了测量高能激光参数，基于石英晶体微天平测量高能激光功率或者能量的思路，搭建了石英晶体微天平测量系统，分别针对短时间（25ms到2$)激光辐照和长时间（20$以上）激光辐照以及石英晶体谐振器耐辐照能力开展了实验研究，并对实验结果进行了初步分析。实验结果表明，石英晶体谐振器受激光辐照时，谐振频率首先线性增加，然后趋于稳定。频率增加过程中，频率变化量与入射激光能量成正比；长时间辐照后频率趋于稳定，谐振频率相对于辐照前的变化量与入射激光功率成正比。测量系统最小可分辨的能量在7mJ以下，最小可分辨的功率在80mW以下，耐受激光功率密度不小于2.3kW*cm^，辐照时间不小于60s。分析认为，石英晶体谐振器受激光辐照后，谐振频率发生变化与辐照后晶体内部温度场和应力场的变化有关。

简介：利用无源低通滤波和无源衰减器技术，研制了一种兼具触发功能和波形测量的闪烁探测系统。该系统有效避免了宇宙射线及暗噪声对探测系统触发功能的影响，克服了由于阻抗失配造成的时域反射对探测器波形测量带来的干扰，解决了脉冲辐射场波形测量中单套闪烁探测系统无法同时实现触发和脉冲波形无畸变测量的技术难题。实验结果表明，该系统既能确保触发功能的可靠性，又能实现脉冲波形测量的准确性，有效提高了系统效能。同时，利用该系统对宇宙射线的响应特征，可实现对系统工作状态的实时监测。

简介：本文基于迈克尔逊干涉光路,采用硅光电池作为传感器,检测橡胶板的内部气泡尺寸.该方法在橡胶板上粘贴反射铝膜,采用抽真空或加热的方法,使橡胶板内部气泡发生膨胀,从而使干涉条纹随着表面形变发生移动.基于硅光电池对于光强变化的快速响应,示波器可采集干涉条纹的移动电压脉冲信号,从而计算出橡胶板表面微小形变尺寸.

简介：针对压电陶瓷的压电系数实验测量中仪器调节的困难,通过放置一个三面箱体辅助仪器来改善对光路的调节,同时在给压电陶瓷施加电压的电路中接入电压报警器,有效控制施加在压电陶瓷上的电压大小,以此避免压电陶瓷的疲劳受损乃至被烧坏。

简介：利用海洋光纤光谱仪将光信号经分光系统和CCD阵列转换为各个波长范围的电信号,用SpectraSuite软件进行分析处理,获得相应的光谱信号曲线.实验结果表明,不同滤光片的透过率曲线不同,分析了滤光片透过的波长范围及其各自的透过率,通过各个滤光片的测试结果,了解各滤光片的应用领域.

简介：给出了复杂电磁环境下,提高测量磁场强度信噪比的方法,采用多环线圈提高测量探头的灵敏度,从罗氏线圈测量磁场强度的基本原理出发,推导出了由测量结果还原出待测磁场强度的一般公式,并给出了由待测信号的基本特征确定线圈最佳环数的估算方法。将该测量方法应用于“闪光二号”进行的实验中,测量结果与数值计算结果吻合较好。

简介：提出利用入射角、偏向角及折射率的函数关系,以多个非近零变化率点测量及其最小二乘法的非线性拟合得到较小不确定度的系列谱线的折射率,进而获得较高精度的色散特性关系。克服以最小偏向角方法测定时临界位置主观随机影响大的局限性。从而实现基于法拉弟磁光效应的电子荷质比的高精度测量。

简介：介绍了巨磁电阻梯度传感器工作原理,设计、制作了适用于实验教学的巨磁电阻转速测量实验装置,实现了通过单片机对步进电机转速的控制及对被测转盘转速的实时测量,给出了电机工作在不同转速状态下的测量结果,验证了同步电机转速与控制频率的变化关系.