振动对光纤陀螺线形测量系统影响分析

来源：计算机测量与控制杂志2017年第8期北京时间：

作者：张震,杨燕,郑磊,杨丹丹,甘维兵,胡文彬

摘要：在使用光纤陀螺测量系统对桥梁线形进行测量的过程中,由于线形测量结果是通过积分算法得到的,所以来自汽车发动机和路面不平的振动影响会给测量结果带来巨大的误差,并且这类误差会随着测量时间和距离的增加变得越来越大,呈现出发散的特性;为了减小这些振动给测量结果带来的误差,可以使用时频分析的手段,通过时间信息和运动速度得到位置和路况信息,进而得到不同路况下的频域特点;选择路面完好的路段进行实验,点状减速带代表路面不平,使用Morlet小波对光纤陀螺采集到的信号进行时频分析,发现了不同工况下带来的振动噪声信号的频域特点,并且确定了27 Hz以上均为振动带来的噪声信号;在实际对某跨江大桥的线形测量中,使用切比雪夫滤波器去除光纤陀螺所采集到27 Hz以上的噪声信号,相比没有使用低通滤波处理的线形,测量精度提高了50%。

关键词：光纤陀螺;线形测量;信号处理;振动;Morlet小波;切比雪夫滤波器

基金资助：国家自然科学基金资助项目(61402435)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2014-IV-090)。