分光再利用激光多普勒测速仪与捷联惯导组合导航技术

"分光再利用型激光多普勒测速仪及其与捷联惯导组合导航" 本文主要探讨了如何通过结合激光多普勒测速仪（Laser Doppler Velocimeter, LDV）和捷联惯性导航系统（ Strapdown Inertial Navigation System, SINS）来改善导航系统的精度，尤其是针对抑制惯性导航系统的误差累积问题。作者提出了一种基于分光再利用原理设计的新式LDV光路结构，并详细阐述了这种新型LDV与SINS组合进行航迹推算的方法。 激光多普勒测速仪是一种利用激光的多普勒效应来测量物体速度的精密设备。在本文中，分光再利用技术被引入到LDV的设计中，这一创新可以提高测量的精度和数据的有效性。通过将返回的激光信号分成两部分，一部分用于测量目标速度，另一部分则用于参考，以增强系统的稳定性和可靠性。这样的设计有助于减少测量中的噪声和漂移，从而提升整体性能。 捷联惯导系统则是一种利用加速度传感器和陀螺仪来连续计算物体运动状态的导航系统。然而，由于其内部误差会随时间累积，导致长期精度下降。将LDV与SINS结合，可以利用LDV的高精度实时速度信息对SINS的漂移进行校正，以抑制误差积累。 在文章中，作者进行了理论分析和实验验证，结果显示，采用分光再利用型LDV的组合导航系统显著提高了导航精度。在2小时的运行时间内，单纯使用SINS的位置误差达到了1166米，而使用组合导航系统的误差则降低到了20米，表明这种集成方法极大地提升了车载导航系统的性能。 关键词“激光多普勒测速仪”、“捷联惯导”、“分光再利用”和“航迹推算”分别代表了文章的核心技术点。激光多普勒测速仪是实现高精度速度测量的关键工具；捷联惯导系统为连续导航提供了基础；分光再利用技术是提高LDV性能的独特策略；而航迹推算则涉及到如何将这两种系统的数据融合，以优化导航输出。 这篇研究工作展示了在车载导航系统中，通过创新的光学设计和系统集成，可以显著提升导航精度，克服惯性导航系统的固有缺陷。这一成果对于军事、航空、航天以及自动驾驶等领域具有重要的应用价值。