Чувствительность метода цифровой обработки первичных сигналов лазерного гироскопа к возмущениям входной информации

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Сформирована математическая модель для первичных сигналов лазерного гироскопа, которая учитывает связь встречных оптических волн, механическое вращение корпуса лазерного гироскопа и аддитивный шум. Исследована чувствительность к возмущениям входной информации метода вычисления мгновенной фазы Саньяка с компенсацией динамического захвата на базе лазерного гироскопа с гармонической частотной подставкой без ошумления. Для анализа корректности работы метода вычисления мгновенной фазы Саньяка с компенсацией динамического захвата полученные результаты сравниваются с угловой скоростью, найденной в результате аналитического решения дифференциального уравнения лазерного гироскопа с нулевой зоной захвата. Зафиксированы фазовые ошибки между исследуемым и эталонным сигналами угловой скорости вращения лазерного гироскопа. Определено влияние квазибелого шума, изменения значений амплитуд первичных сигналов и сдвига фаз между квадратурными сигналами и сигналом переменной составляющей суммы мощностных сигналов на зарегистрированные отсчеты угловой скорости вращения корпуса лазерного гироскопа.

Об авторах

Михаил Викторович Чиркин

ФГБОУ ВО «Рязанский государственный радиотехнический университет им. В.Ф. Уткина»

Email: chirk.mikhail@yandex.ru
Рязань

Юлия Романовна Иваненко

ФГБОУ ВО «Рязанский государственный радиотехнический университет им. В.Ф. Уткина»

Email: ivanenko.july@yandex.ru
Рязань

Андрей Евгеньевич Серебряков

ФГБОУ ВО «Рязанский государственный радиотехнический университет им. В.Ф. Уткина»

Email: sea89s@yandex.ru
Рязань

Валерий Юрьевич Мишин

ФГБОУ ВО «Рязанский государственный радиотехнический университет им. В.Ф. Уткина»

Email: mishvalera@yandex.ru
Рязань

Алексей Владимирович Молчанов

ПАО «Московский институт электромеханики и автоматики»

Email: a.v.molchanov@mail.ru
Москва

Список литературы

  1. АЗАРОВА В.В., ГОЛЯЕВ Ю.Д., КУЗНЕЦОВ Е.В. Опти-ческие технологии производства лазерных зеркал, раз-работанные в НИИ «Полюс» им. М. Ф. Стельмаха // Инновационные технологии, в электронике и приборо-строении: сборник докладов Российской научно-технической конференции с международным участием, 5–12 апреля 2021. – Москва: МИРЭА – Российский тех-нологический университет. – 2021. – Т. 1. – С. 194–197.
  2. АЗАРОВА В.В., ИЩЕНКО П.И., КУЛАГИН А.В. и др. Особенности получения высокоотражающих интерфе-ренционных лазерных зеркал // XI международная конфе-ренция по фотонике и информационной оптике: сборник научных трудов, 26–28 января 2022. – М.: Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ». – 2022. – С. 187–188.
  3. БЕССОНОВ А.С. Виртуальная модель квадратурных сигналов лазерного гироскопа // Измерение, контроль, информатизация: материалы XХ Международной науч-но-технической конференции, 23 мая 2019. – Барнаул: Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова. – 2019. – С. 15–18.
  4. БОЛОТНОВ А.С. Применение лазерного гироскопа в бесплатформенных инерциальных системах // Политех-нический молодежный журнал. – 2019. – №10(39). – С. 1–9.
  5. ВАРЕНИК А.И., КУДРЯВЦЕВ А.С., САВЕЛЬЕВ И.И. Способ десинхронизации динамических зон на частот-ной характеристике лазерного гироскопа // Патент Рос-сийской Федерации № 2724306 C1. – 2020. – URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=43903354 (дата обращения 17.12.2023).
  6. ВИТЯЗЕВ С.В., ВАЛУЙСКИЙ Д.В., МИШИН В.Ю. и др. Определение фазы Саньяка в цифровом лазерном гиро-скопе при применении DSP процессора // Навигация и управление летательными аппаратами. – 2021. – №1(32). – С. 22–37.
  7. ДАНИЛОВ А.С., АЗАРОВА В.В. Методы защиты зер-кал лазерных гироскопов от воздействия тлеющего раз-ряда // Оптические технологии, материалы и системы («Оптотех 2022»): сборник докладов конференции, 5–10 декабря 2022. – Москва: МИРЭА – Российский техноло-гический университет. – 2022. – С. 102–113.
  8. КРЕМЕР В.И., ОСИПОВ А.М., ПОЛИКОВСКИЙ Е.Ф. Компенсация погрешностей лазерного гироскопа, вызы-ваемых действием вибрационной частотной подставки // Гироскопия и навигация. – 2001. – №1(32). – С. 14–19.
  9. ПЕТРУХИН Е.А., СИНЕЛЬНИКОВ А.О., ХОХЛОВ И.Н. Способ измерения порога статического захвата в ла-зерном датчике угловой скорости // Патент Российской Федерации № 2762951 C1. – 2021. – URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=47488527 (дата обращения 20.12.2023).
  10. СЕРЕБРЯКОВ А.Е., ТЕПЦОВ Д.Б., ВИТЯЗЕВ С.В. и др. Алгоритм вычисления фазы Саньяка по квадратурным сигналам кольцевого лазера // Цифровая обработка сиг-налов и ее применение (DSPA-2023): доклады XXV Международной конференции, 29–31 марта 2023. – М: Российское научно-техническое общество радиотехники, электроники и связи им. А.С. Попова. – 2023. – С. 106–109.
  11. ЧИРКИН М.В., СЕРЕБРЯКОВ А.Е., ИВАНЕНКО Ю.Р. и др. Компенсация динамического захвата в кольцевом лазерном гироскопе // Навигация и управление летатель-ными аппаратами. – 2022. – №3(38). – С. 12–27.
  12. ALEKSEEV S.YU., MOROZOV D.A., BORISOV M.V. et al. Technological aspects of precision ring laser production: synchronization threshold measurements in manufacture and operation // Proc. of the 19th Saint Petersburg Int. Conf. on Integrated Navigation Systems (ICINS–2012), 28–30 May 2012. – Saint Petersburg, 2012. – P. 54–56.
  13. ARONOWITZ F. Fundamentals of the ring laser gyro // Optical gyros and their application. – 1999. – P. 3–45.
  14. CHESNOKOV G.I., POLIKOVSKY E.F., MOL-CHANOV A.V. et al. Some ways of improving the technical and operational characteristics of strapdown inertial navi-gation systems // Proc. of the 10th Saint Petersburg Int. Conf. on Integrated Navigation Systems (ICINS–2003), 26–28 May 2003. – Saint Petersburg, 2003. – P. 277–285.
  15. CHIRKIN M.V., MISHIN V.Y., MOROZOV D.A., GOLO-VAN A.A. et al. Filtering output signals of a laser gyro triad // Proc. of the 21st Saint Petersburg Int. Conf. on Integrated Navigation Systems (ICINS–2014), 26–28 May 2014. – Saint Petersburg, 2014. – P. 388–390.
  16. CHIRKIN M.V., MISHIN V.YU., SEREBRYAKOV A.E. et al. Suppression of laser gyroscope random error without dither noising // Proc. of the 30th Saint Petersburg Interna-tional Conference on Integrated Navigation Systems (ICINS–2023), 29–31 May 2023. – Saint Petersburg, 2023. – P. 225–228.
  17. CHOI W.-S., SHIM K.-M., CHONG K.-H. et al. Sagnac effect compensations and locked states in a ring laser gyro-scope // Sensors (Basel). – 2023. – No. 23(3). – 1718 p.
  18. EFIMOV B.V., KREMER V.I., MOLCHANOV A.V. et al. Compensation of random drift of a laser gyroscope // Proc. of the 8th Saint Petersburg Int. Conf. on Integrated Naviga-tion Systems (ICINS–2001), 28–30 May 2001. – Saint Pe-tersburg, 2001. – P. 113–114.
  19. FYODOROV A.E., ZBOROVSKY V.A., REKUNOV D.A. Estimation of RLG resonator accuracy parameters in the process of production // Proc. of the 21st Saint Petersburg Int. Conf. on Integrated Navigation Systems (ICINS–2014), 28–30 May 2014. – Saint Petersburg, 2014. – P. 303–311.
  20. GOLOVAN А.A., MISHIN V.YU., MOLCHANOV A.V., CHIRKIN M.V. Method for analyzing the influence of the errors induced by the gyroscopic channel of a strapdown INS in the autonomous mode // Journal of computer and sys-tems sciences international. – 2021. – Vol. 60, No. 4. – P. 627–638.
  21. JAE-CHEUL LEE, HYUN-JU CHO, HO-SOON YANG. Zero lock-in implementation by phase wrapping/unwrapping in a ring laser gyroscope // Applied Optics. – 2021. – Vol. 60, No. 34. – P. 10529–10538.
  22. KHOKHLOV I., SINELNIKOV A. A method for measuring the lock-in zone in laser gyro sensors // Proc. of the 28th Saint Petersburg Int. Conf. on Integrated Navigation Systems (ICINS 2021), 31 May – 2 June 2021. – Saint Petersburg, 2021. – P. 1–3.
  23. KUZNETSOV A.G., MOLCHANOV A.V., CHIRKIN M.V. et al. Precise laser gyroscope for autonomous inertial navi-gation // Quantum electronics. – 2015. – Vol. 45, No. 1. – P. 78–88.
  24. MOLCHANOV A.V., BELOKUROV V.A., CHIRKIN M.V. et al. The application of advanced processing technique to the triad of precision laser gyroscopes // Proc. of the 23rd Saint Petersburg International Conference on Integrated Nav-igation Systems (ICINS–2016), 30 May – 1 June 2016. – Saint Petersburg: eedings. – 2016. – P. 120–122.
  25. PETRUKHIN E.A., BESSONOV A.S. A model for the for-mation of complex coupling coefficients in a ring resonator of a laser gyroscope // Quantum Electronics. – 2022. – Vol. 52, No. 4. – P. 391–401.
  26. PETRUKHIN E.A., BESSONOV A.S. Setup for measuring complex coupling parameters in laser gyro ring cavity // Proc. of the 27th Saint Petersburg Int. Conf. on Integrated Navigation Systems (ICINS–2020), 25–27 May 2020. – Saint Petersburg, 2020. – P. 1–3.
  27. SIN-WOO SONG, JA-CHEUL LEE, SUK-KYO HONG et al. New random walk reduction algorithm in ring laser gyro-scopes // Journal of Optics. – 2010. – Vol. 12. – P. 115501–115509.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).