题目：光纤陀螺仪的误差补偿方法研究

捷联惯性导航系统是近年来先进惯性技术的一个发展方向。它是完全自主式的测量方法，被广泛应用于航空航天高科技领域。光纤陀螺是基于萨格奈克(Sagnac)的广义相对论效应而制成的角速率传感器，它代表了惯性仪表发展的一个新方向。与传统的机械陀螺相比，光纤陀螺仪有着全固态、结构简单、动态范围宽、启动时间短、成本低、体积小、重量轻、功耗低等优点，因而它非常适合于各种军事上及民用工业领域的捷联式惯性导航系统。本文以光纤陀螺为研究对象，开展了以下几个方面的工作： 利用Allan方差法对影响光纤陀螺性能的五种常见噪声因素包括角度随机游走、零偏不稳定性、速率随机游走、速率斜坡和量化噪声进行了细致地表征和分离。 采用时间序列分析法建立了光纤陀螺随机漂移误差的ARMA模型，并论证了该模型的合理性；然后依据该时间序列模型建立了Kalman滤波器的状态方程和输出方程，最后对VG949P型低精度光纤陀螺采集的样本数据进行了误差补偿。仿真结果表明基于ARMA模型的Kalman滤波补偿方法对减小光纤陀螺的随机漂移，提高陀螺精度具有显著的作用。 在光纤陀螺零漂信号中主要存在高斯白噪声和具有非平稳性、长程相关性、自相似性及 类型谱密度特点的分形噪声，采用传统的时间序列分析法很难去除这类混合噪声。基于小波分析，提出一种分步估计加性白噪声强度和分形随机过程参数的新方法。先通过拟合自相关函数，估计出白噪声的强度；再在小波变换域估计分形噪声参数。并选取适当软阈值对测量值滤波，实验结果表明该估计和降噪方法有效地去除了光纤陀螺中的混合噪声，且不需要噪声的先验知识，具有很好的适应性。