Background Image
 1 / 13 Next Page
Information
Show Menu
1 / 13 Next Page
Page Background

К вопросу о выборе цифрового фильтра на выходе лазерного гирометра…

1

УДК 004.942

К вопросу о выборе цифрового фильтра

на выходе лазерного гирометра в режиме измерения

малых постоянных угловых скоростей

© И.В. Санеев

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

Исследованы возможности повышения точности лазерного гирометра в режиме

измерения малых постоянных угловых скоростей путем подавления помех на вы-

ходе прибора различными цифровыми фильтрами. При этом рассмотрен случай,

когда уровень помех, вызванных вибрационными возмущениями, на несколько по-

рядков превышает уровень измеряемого сигнала. Проведено моделирование рабо-

ты таких цифровых фильтров, как фильтры Баттерворта и Чебышева II рода с

бесконечной импульсной характеристикой (БИХ), фильтра Блэкмана — Наталла с

конечной импульсной характеристикой (КИХ), фильтра, построенного на базе

робастной селекции прямых линий регрессии, в условиях вибраций. В результате

исследования установлено, что в случае достаточной ресурсоемкости микропро-

цессора наиболее эффективно подавляет помехи фильтр, построенный на базе

робастной селекции прямых линий регрессии, что позволяет измерить постоянную

малую угловую скорость с приемлемой точностью при интенсивных вибрациях

основания, вызванных, например, работой двигателя.

Ключевые слова:

лазерный гироскоп, лазерный гирометр, цифровая обработка

сигнала, цифровые фильтры, робастное оценивание.

Введение.

В работе рассматривается задача начальной азиму-

тальной ориентации лазерных систем навигации в условиях вибра-

ций. Особенностью работы лазерного гирометра (ЛГ) в этих услови-

ях является то, что он измеряет малую постоянную угловую ско-

рость, которая меньше угловой скорости вращения Земли и

составляет, например, 12 °/ч при требуемой точности измерения

0,002…0,005 °/ч [1–4].

Выходной сигнал ЛГ, работающего в режиме измерения посто-

янных угловых скоростей, имеет не только постоянную, но и шумо-

вую составляющую, которая может на несколько порядков превы-

шать полезный сигнал. При уровне вибраций ~5 °/с шумовая состав-

ляющая в 1500 раз больше уровня измеряемого сигнала.

Вопросу обработки выходного сигнала ЛГ в условиях внешних

возмущений посвящен ряд работ. В работе [1] путем последователь-

ного включения двух цифровых КИХ-фильтров и одного БИХ-

фильтра низких частот получен коэффициент подавления (КП)