基于数值微分计算的SERF原子自旋惯性测量动态仿真

摘要：

基于量子调控技术的SERF原子自旋惯性测量仪表与传统惯性测量仪表相比,具有精度高、无活动部件、对加速度不敏感等优点,被公认是下一代高精度惯性测量的发展方向.分析了SERF原子自旋惯性装置Bloch微分方程组模型下磁场、激光、角速度输入对碱金属电子极化率和惰性气体核子极化率的影响.针对实验条件下原子系综Bloch微分方程组难以解析求解的问题,基于可变阶次数值微分计算,建立了相应的Simulink模型对实验条件下的原子系综进行数值求解,并分析了极化率对光场、磁场、角速度输入的瞬态响应与稳态响应.仿真结果与理论计算结果相吻合,验证了Bloch方程数值求解的可行性与准确性.该方法可得到惯性测量系统的动态响应,可用于模拟复杂输入下的SERF原子自旋惯性测量系统的输出响应.

关键词：SERF惯性测量、Bloch方程组、可变阶次数值微分计算、动态响应

所属期刊栏目：8

分类号：V249.32(航空仪表、航空设备、飞行控制与导航)

资助基金：国家重点研发项目;国家自然科学基金

在线出版日期：2021-05-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：前插1-前插2,1-7