Фильтрация вибросигнала лазерного гироскопа с использованием вейвлет-преобразования
Авторы: Б. Региману, К.Ч. Дас, К.С. Рао, Н.В.К. Рао
Кольцевые лазерные гироскопы (КЛГ) широко применяются в различных навигационных системах для точного измерения параметров вращательного движения объекта. При этом использование КЛГ на низких частотах представляет собой серьезную проблему, связанную с так называемым захватом, или синхронизацией, частот. Для ее устранения КЛГ подвергают механической высокочастотной вибрации. Таким образом, для определения истинных параметров вращательного движения вибрационную составляющую сигнала КЛГ необходимо удалить. С этой целью применяются однокаскадные, многокаскадные и многоскоростные фильтры. Недостатки таких фильтров связаны с их крайне высокой размерностью (если речь идет об использовании фильтров с конечной импульсной характеристикой) либо нелинейностью фазовых характеристик. В настоящей работе рассматривается способ удаления вибросигнала с применением методов мультимасштабного вейвлет-преобразования. Мультимасштабный анализ с пятью уровнями разложения выполнен с использованием различных типов вейвлетов, таких как дискретный вейвлет Мейера, вейвлет Добеши 45 (db45) и т.п. Установлено, что ни один из стандартных вейвлетов не позволяет добиться восстановления исходного сигнала. Удаление вибросигнала предлагается осуществлять с применением нового синтезированного вейвлета. Полезный сигнал восстанавливается с использованием коэффициентов аппроксимации на 5 уровне. Подавление вибросигнала составляет 107,0 дБ, при этом фазовые характеристики фильтра линейны в пределах полосы пропускания. По сравнению с разработанным ранее трехступенчатым комбинированным фильтром здесь также снижаются вычислительные затраты.
Ключевые слова: кольцевой лазерный гироскоп, эффект Саньяка, вейвлет-преобразование, масштабирующая функция, вейвлет-функция, мультимасштабный анализ, низкочастотный фильтр, высокочастотный фильтр.
| ОБ АВТОРАХ |
Региману Бхарат. Старший научный сотрудник, кафедра электроники и связи, Технологический институт Чайтанья Бхарати (Хайдарабад, Индия). Дас Кишор Чандра. Научный сотрудник, Научно-исследовательский центр Имарат (Хайдарабад, Индия). Рао Какарла Субба. Профессор, кафедра электроники и связи, Технологический институт Чайтанья Бхарати. Рао Налам Венката Котесвара. Профессор, кафедра электроники и связи, Технологический институт Чайтанья Бхарати. |
Для цитирования:
Региману Б., Дас К.Ч., Рао К.С., Рао Н.В.К. Фильтрация вибросигнала лазерного гироскопа с использованием вейвлет-преобразования // Гироскопия и навигация. 2019. Т. 27. №3. С. 71-86. DOI 10.17285/0869-7035.0008
Английская версия статьи в журнале Gyroscopy and Navigation
Bharath Regimanu, Das, K.C., Rao, K.S. et al. Dither Filtering of Real RLG Signal Using Wavelet Transforms. Gyroscopy Navig. 10, 275–282 (2019). https://doi.org/10.1134/S2075108719040047
