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1、基于濾波方法提高精尋北階段的尋北精度張黎譚立龍仲啟媛張翠火箭軍工程大學(xué)軍隊(duì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中國人民解放軍第1001廠為了解決擺式陀螺尋北儀在復(fù)雜環(huán)境下尋北精度不高的問題，在分析尋北過程各個(gè)階段信號(hào)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，將濾波方法引入精尋北階段的陀螺信號(hào)處理中。該文使用最小均方算法（LMS）自適成濾波、滑動(dòng)均值濾波、低通濾波及中值濾波對(duì)精尋北階段陀螺信號(hào)進(jìn)行處理，然后對(duì)濾波效果進(jìn)行/分析比對(duì)，并進(jìn)行丫精度分析。結(jié)果表明，濾波處理后的精尋北階段數(shù)據(jù)信號(hào)較之前更平滑，波動(dòng)減小，有利于提高尋北結(jié)果的準(zhǔn)確度，且經(jīng)計(jì)算，滑動(dòng)均值濾波的處理結(jié)果精度更高。使用濾波方法對(duì)陀螺信號(hào)進(jìn)行處理，減小了信號(hào)的精度損失
2、，提高了尋北結(jié)果的精度和可靠度，具有良好的工程實(shí)踐性。關(guān)鍵詞：擺式陀螺尋北儀;精尋北;數(shù)據(jù)處理;濾波方法;精度;基金：W家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（51475462）ImprovingNorthSeekingPrecisionofPrecisionNorthSeekingStageBasedonFilteringMethodZHANGLiTANLilongZHONGQiyuanZHANGCuiArmyKeyLaboratory，TheRocketForceUniversityofEngineering;The1001stFactoryoftheChinesePeople’sLibe
3、rationArmy;Abstract：Inordertosolvetheproblemofthependulousgyroscopenorthseekingaccuracyinthecomplexworkingconditions,onthebasisofthegyrosignalwhichhasbeencollectedinthewholenorthseekingperiod,thefilteringmethodisintroducedintothesignalprocessingoftheprecisionnorthseekingstage.Inthispaper,the
4、movingaveragefilter,lowpassfilter,medianfilterandlcastmeansquare(LMS)adaptivefilterareusedtoprocessthegyrosignalsinthenorthseekingphase,thenthefilteringeffectisanalyzedandcompared.Theresultsshowthattheprecisionofdataprocessingisbetterthanbefore,andthefluctuationisreduced,whichishelpfultoimpr
5、ovetheaccuracyofnorthseeking.Andthecalculationresultsshowthatthemovingaveragevaluefilterhashigherprecision.Itcanreducetheprecisionlossofthesignalandimprovetheprecisionandreliabilityofthenorthseekingresultsbyusingthefiltermethod.Keyword：pendulousgyroscopenorthseeker;precisenorthseeking;datapr
6、ocessing;filtermethod;precision;0引言尋北定向技術(shù)在航空航天、礦山開采、海底隧道、地理測(cè)繪、能源勘探及軍事領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用m。目前，陀螺經(jīng)緯儀的發(fā)展方向是高精度、快速和全自動(dòng)化，尤其在軍工領(lǐng)域，對(duì)尋北儀的尋北精度有著很高的要求。陀螺靈敏部作為敏感地球自轉(zhuǎn)角速度的敏感元件，在實(shí)際使用過程中，由于外界環(huán)境和儀器內(nèi)部設(shè)計(jì)的影響，使得尋北結(jié)果達(dá)不到要求的精度。因此，一些科研工作者也進(jìn)行過許多研究。文獻(xiàn)［2］提出丫一種棊于正弦曲線擬合法提高陀螺羅盤快速精尋北的方法，并對(duì)正弦曲線擬合算法進(jìn)行了精度分析。文獻(xiàn)［3］將傳統(tǒng)步進(jìn)限幅法中的靜擺零位跟蹤更改為平衡
7、位跟蹤，通過W次步進(jìn)使陀螺主軸擺動(dòng)迅速限幅，并以小擺角在真北附近運(yùn)動(dòng)，滿足了工程應(yīng)用對(duì)尋北時(shí)間和精度的要求。這些工作都是為了提高擺式陀螺尋北儀的尋北速度和精度。本文將自適應(yīng)濾波引入擺式陀螺尋北儀的數(shù)據(jù)處理屮，將其濾波效果與其他3種濾波方法作對(duì)比，并在精尋北階段積分運(yùn)算的基礎(chǔ)上，對(duì)這幾種濾波方法進(jìn)行精度分析。結(jié)果表明，使用經(jīng)濾波處理后的陀螺信號(hào)進(jìn)行積分運(yùn)算，有助于提高尋北結(jié)果的精度。1陀螺靈敏部的運(yùn)動(dòng)方程擺式陀螺尋北儀是由陀螺靈敏部、懸掛裝置、光學(xué)系統(tǒng)、鎖放機(jī)構(gòu)、磁屏蔽及支承殼體等重耍部件組成
