光纖陀螺監(jiān)測(cè)系統(tǒng)誤差分析及工程應(yīng)用.pdf

1、大壩安全直接影響著其上下游人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，大壩安全監(jiān)測(cè)貫穿著大壩建設(shè)期至運(yùn)營(yíng)期的全壽命周期。在我國(guó)西南地區(qū)水資源發(fā)達(dá)，同時(shí)其地理地貌特別復(fù)雜，面板堆石壩成為了該地區(qū)大壩的主流壩型。大壩堆石體的沉降以及作為防滲結(jié)構(gòu)的面板變形，對(duì)大壩的質(zhì)量安全起到至關(guān)重要的作用，因此面板堆石壩的壩體沉降和面板撓度作為大壩安全監(jiān)測(cè)的兩個(gè)重要指標(biāo)是必不可少的。隨著大壩增高、大壩監(jiān)測(cè)周期長(zhǎng)等特點(diǎn)，傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法已漸顯弊端，光纖陀螺系統(tǒng)作為一種新型的監(jiān)測(cè)方法，

2、已經(jīng)在思安江、水布埡等面板堆石壩取得了豐碩的監(jiān)測(cè)成果，相比較傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法，其具有壽命長(zhǎng)、監(jiān)測(cè)簡(jiǎn)便、分布式監(jiān)測(cè)、易檢修、等優(yōu)點(diǎn)。但是光纖陀螺受到其自身特性的影響，在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集過(guò)程中易產(chǎn)生隨機(jī)漂移，因此尋找一種有效途徑，對(duì)光纖陀螺的隨機(jī)漂移進(jìn)行抑制、進(jìn)一步提高光纖陀螺監(jiān)測(cè)精度是待解決的問(wèn)題。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，致力于將光纖陀螺和加速度計(jì)組成捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)首次應(yīng)用在猴子巖面板堆石壩的變形監(jiān)測(cè)中，解決實(shí)際工程問(wèn)題。
　　首先，對(duì)影響光

3、纖陀螺隨機(jī)誤差的噪聲源展開(kāi)分析，確立了影響光纖陀螺誤差的主要影響因子。通過(guò)建立光纖陀螺隨機(jī)漂移的各項(xiàng)誤差與其雙邊功率譜密度之間的關(guān)系，運(yùn)用Allan方差法對(duì)光纖陀螺各項(xiàng)誤差進(jìn)行評(píng)定，分析得出各項(xiàng)誤差系數(shù)，對(duì)光纖陀螺的精度特性進(jìn)行了解與評(píng)價(jià)。并提出一種光纖陀螺動(dòng)態(tài)誤差評(píng)價(jià)方法，計(jì)算出光纖陀螺動(dòng)態(tài)測(cè)量過(guò)程中的誤差值。
　　其次，建立光纖陀螺隨機(jī)漂移誤差模型，分別運(yùn)用卡爾曼濾波和小波分析兩種方法對(duì)漂移信號(hào)進(jìn)行降噪處理，選擇濾波降噪效果更

4、好的小波分析方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波降噪。
　　第三，對(duì)光纖陀螺監(jiān)測(cè)變形的基本計(jì)算方法進(jìn)行進(jìn)一步研究改進(jìn)，并提出一種新型的軌跡曲線計(jì)算方法，計(jì)算出監(jiān)測(cè)小車(chē)實(shí)際運(yùn)行的軌跡曲線。將光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)際工程之前，進(jìn)行了室外試驗(yàn)，對(duì)某處坡面曲線進(jìn)行了三次測(cè)量，原始信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理后，分別根據(jù)兩種計(jì)算方法計(jì)算出監(jiān)測(cè)小車(chē)的運(yùn)行軌跡曲線，同時(shí)與實(shí)際坡面曲線進(jìn)行對(duì)比分析，以論證監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)的可靠性。
　　第四，將光纖陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)