CEEMDAN与小波变换混合去噪方法在光纤陀螺监测系统信号去噪中的应用

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光纤陀螺技术规范

光纤陀螺技术岗位规范 1 范围 本规范规定了光纤陀螺岗位职责和岗位标准。。 本规范适用于光纤陀螺岗位的初级、中级、高级职务人员。 2 引用标准 Q/AG L07 1.1-2003职工政治思想和职业道德通用标准 3 岗位职责 3.1负责光纤陀螺初样、正样、和定型产品研制的全部技术工作。 3.2严格贯彻执行国标、部标、企标及有关科研技术、质量管理和安全技术法规。 3.3负责项目、技术论证、可行性研究论证、技术经济分析和项目的申报工作。 3.4根据研制合同,制定阶段和年度工作计划,并组织实施。 3.5参加本专业及相关专业的技术会议,评审本专业范围内的科研成果。 3.6贯彻全面质量管理,负责对试验中出现的各种技术问题进行分析论证、改进设计。3.7根据工程化的实际要求,改进光纤陀螺的性能、环境适应性,不断采用新技术、新工艺改制和研究新样机,以满足武器装备的新需求。 3.8根据项目进展情况,适时编写专题技术总结、专题研究报告和鉴定申请报告。 3.9负责技术转让,技术咨询,技术服务以及资料管理和完成技术资料归档工作。 4 岗位标准 4.1 政治思想与职业道德 执行Q/AG L07 1.1-2003职工政治思想与职业道德通用规范 4.2文化程度 4.3 专业理论知识

4.3.1 初级职务 4.3.1.1具有高等数学、物理光学、模拟和数字电路等基础理论知识。 4.3.1.2具有光纤陀螺的原理及构成等专业理论知识。 4.3.1.3掌握光纤陀螺性能指标测试的流程和试验规范。 4.3.1.4懂得光纤陀螺技术参数的含义。 4.3.1.5了解光纤陀螺的研制过程和有关技术标准。 4.3.1.6初步掌握一门外语,并能查阅本专业书刊、资料。 4.3.2 中级职务 4.3.2.1具有光纤技术、信号分析、自动控制、计算机接口等基础理论知识。 4.3.2.2熟悉各种相关光学和电子仪器设备的操作,精通电路图。 4.3.2.3熟悉光纤陀螺的组装、调试以及技术指标的采样测试。 4.3.2.4掌握光纤陀螺的研究现状及存在的问题,了解关键技术。 4.3.2.5熟悉光纤陀螺各种技术参数的形成原因和改进方向。 4.3.2.6掌握一门外语,并能较熟练的查阅本专业书刊、资料。 4.3.3 高级职务 4.3.3.1精通光纤陀螺信号分析、噪声处理、电路检测等专业知识。 4.3.3.2精通光纤陀螺的原理、构成以及和光纤陀螺有关的系统知识,熟悉光纤以及各连接器件参数对光纤陀螺的影响。 4.3.3.3熟悉自控理论一般的数学建模,精通信号检测反馈理论。 4.3.3.4精通光纤光路结构分析、电路设计以及器件接口等理论和方法,掌握计算机软件的一般编程和应用。 4.3.3.5 熟悉项目的研制程序、典型技术和有关标准。 4.3.3.6掌握一门外语,并能熟练的查阅和笔译本专业的书刊、资料。 4.4 实际工作能力 4.4.1 初级职务 4.4.1.1能按步骤的完成光纤陀螺的器件焊接、电路板的制作等。

光纤陀螺仪的应用及发展

光纤陀螺仪的应用及发展 谷军,蔺晓利,何南,姜凤娇,邓长辉 (大连海洋大学信息工程学院) 摘要:本文介绍了光纤陀螺的工作原理,并根据光纤陀螺的特点介绍了在各个领域的应用,阐述了光纤陀螺在国内外的发展现状,并指出了光纤陀螺的发展趋势。从发展角度看,光纤陀螺仪将成为21世纪前期的发展重点。 关键词:光纤陀螺;现状;应用; 0 引言 萨格纳克(Sagnac)在1913年首先论证了运用无运动部件的光学系统能够检测出相对惯性空间的旋转的奇特现象,现在统称为萨格纳克效应。1976年Vali和Shorthill首次提出了光纤陀螺(Fiber optic gyro)的概念,它标志着第二代光学陀螺的诞生。光纤陀螺一问世就以其明显的优点、结构的灵活性以及诱人的前景引起了世界上许多科学家和工程师的普遍关注。国内对光纤陀螺的研究也有20多年的历史,经历开环到闭环的研究历程。在20多年的研究过程中,光纤陀螺的广泛应用前景已经得到了专家的认可,光纤陀螺作为惯性技术的核心器件,已经逐渐成为陀螺市场的主流产品。人类对光纤陀螺的需求也变得十分迫切。 光纤陀螺的应用非常广泛,是基于Sagnac效应的原理工作的。作为继激光陀螺仪之后出现的新一代陀螺,各国的研制工作已经取得了重大的进展。光纤陀螺仪的研制对惯性导航和控制领域十分重要,随着计算机、微电子和光纤技术的发展和应用,它将取代传统的机械陀螺和平台惯导系统。与机械陀螺相比,光纤陀螺无运动部件、使用寿命长;全固化结构、抗冲击能力强;测量动态范围大、无预热时问、启动时问短;不受地球吸引力影响;工艺相对简单,价格便宜;对捷联应用有先天优势。与激光陀螺相比,光纤陀螺的成本低、性价比高;体积小、功耗低、应用灵活;克服了激光陀螺闭锁带来的负效应;随着工艺和信号处理方案的发展,精度也可以和激光陀螺相当。 1 光纤陀螺仪 光纤陀螺仪是光学陀螺仪的一种。所谓光学陀螺仪就是利用萨格纳克Sagnac)效应构成的陀螺仪。利用光纤线圈构成的干涉仪效应来敏感角运动的装置称为干涉型光纤陀螺仪(IFOG);采用光纤作为谐振器来敏感角运动的装置称为谐振型光纤陀螺仪(RFOG);利用布里渊光纤环形激光器的频率变化原理构成的测角装置称为布里渊光纤陀螺仪(BFOG)。由于光学陀螺仪不象传统陀螺那样,依靠自转子的动量矩来敏感角运动。所以国外学术界也把这类陀螺定义为非陀螺仪角运动敏感器。 1.1光纤陀螺仪的特点 光纤陀螺仪作为一种新兴传感器件,具有许多深受欢迎的特点:(1)无运动部件,仪器牢固稳定,耐冲击和抗加速度运动;(2)结构简单,零部件少,价格低廉;(3)启动时间短(原理上可瞬间启动);(4)检测灵敏度和分辨率高(可达10 -7rad/s);(5)可直接用数字输出并与计算机接口联网;(6)动态范围极宽;(7)寿命长,信号稳定可靠;(8)易于采用集成光路技术;(9)克服了激光陀螺因闭锁现象带来的负效应。 光纤陀螺最大的特点是可根据不同的用途,选择不同的光纤长度和线圈直径及不同的信息处理方法,可覆盖陆地、航空、航天、航海等所有陀螺仪应用范围。与传统陀螺仪(液浮

光纤陀螺仪的发展现状

2005年第24卷第6期 传感器技术(Journa l o f T ransducer T echno logy) 综述与评论 光纤陀螺仪的发展现状 周海波,刘建业,赖际舟,李荣冰 (南京航空航天大学导航研究中心,江苏南京210016) 摘 要:根据光纤陀螺仪的工作原理和特点,光纤陀螺仪具有不同的分类。介绍了国外光纤陀螺仪的现状,预测了近期和长远的发展趋势,旨在对我国的光纤陀螺技术的发展能有所帮助。 关键词:光纤陀螺仪;萨格纳效应;干涉型;谐振式;布里渊式 中图分类号:TN2,T P2 文献标识码:A 文章编号:1000-9787(2005)06-0001-03 Devel op m ent status of fiber optic gyroscopes Z HOU H a i bo,LI U Jian ye,LA I Ji zhou,LI Rong b i n g (Navi gati on Res Cen ter,Nan jing Un iversity of Aeronau tics and A stronau tics,N an ji ng210016,China) Abstract:The fi ber opti c gyroscope(FOG)is c lassified i nto different types acco rd i ng t o its pr i nc i ple and character i sti c.The i n ternati onal status of FOG is i ntroduced and the short ter m and l ong ter m trend o f FOG i s forecast.It w ill be bene fit to t he course o f our FOG. K ey word s:FOG(fi ber optic gyro scope);Sagnac e ffect;i nterfero m e tric;resonan t;B rillou i n 0 引 言 光纤陀螺仪属于第四代陀螺仪 光学陀螺仪的一种,其基本工作原理基于萨格纳效应,即在同一闭合光路中从同一光源发出两束特征相同的光,沿相反的方向进行传播,汇合到同一探测点,产生干涉。若存在绕垂直于闭合光路所在平面的轴线相对惯性空间转动的角速度,则沿正、反方向传播的光束产生光程差,该差值与角速度成正比。通过光程差与相应的相位差的关系,可通过检测相位差,计算角速度。它一般由光纤传感线圈、集成光学芯片、宽带光源和光电探测器组成。与传统的机械陀螺仪相比,具有无运动部件、耐冲击、结构简单、启动时间短、灵敏度高、动态范围宽、寿命长等优点。与另一种光学陀螺仪 环形激光陀螺仪相比,光纤陀螺仪不需要光学镜的高精度加工、光腔的严格密封和机械偏置技术,能够有效地克服了激光陀螺的闭锁现象,易于制造。 本文从光纤陀螺仪的原理和优点出发,着重对光纤陀螺仪的分类、国外研究现状及其发展趋势做了详细的介绍,希望对我国的光纤陀螺的研制和发展有所裨益。 1 光纤陀螺仪的分类 光纤陀螺仪按照不同的分类标准,有不同的分类结果。按结构可分为单轴和多轴光纤陀螺,光纤陀螺的多轴化正是其发展方向之一。按其回路类型可分为开环光纤陀螺和闭环光纤陀螺两类,开环光纤陀螺不带反馈,直接检测光输出,省去许多复杂的光学和电路结构,具有结构简单、价格 收稿日期:2004-11-20便宜、可靠性高、消耗功率低等优点,缺点是靠增加单模光纤的长度来提高陀螺的灵敏度,输入-输出线性度差、动态范围小,主要用作角度传感器[1]。闭环光纤陀螺包含闭环环节,大大降低光源漂移的影响,扩大了光纤陀螺的动态范围,对光源强度变化和元件增益变化不敏感,陀螺漂移非常小,输出线性度和稳定性只与相位变换器有关[2],主要应用于中等精度的惯导系统,对光纤陀螺的小型化和稳定性有重要作用,是高精度光纤陀螺研究的主要趋势。 按照光学系统的构成可分为全光纤型和集成光学器件型。全光纤陀螺成本较低,但实现高精度的技术难度较大,大多用于精度要求不高和低成本的场合。集成光学器件光纤陀螺在信号处理中可以采用数字闭环技术,易于实现高精度和高稳定性,是目前最常用的光纤陀螺构成模式。 按照性能和应用的角度可分为速率级、战术级和惯性级等3个级别[3]。速率级光纤陀螺已经产业化,主要应用于机器人、地下建造隧道、管道路径勘测装置和汽车导航等对精度要求不高的场合。日本、法国等国家研制、生产的这种精度的陀螺仪,已大批量应用到民用领域。战术级光纤陀螺具有寿命长、可靠性高和成本低等优点,主要用于战术导弹、近程/中程导弹和商用飞机的姿态对准参考系统中。惯性级光纤陀螺主要是用于空间定位和潜艇导航,其开发和研制正逐步走向成熟,美国有关公司和研究机构是研制、生产该级别光纤陀螺的佼佼者,如H oneyw el,l N orthrop等公司。 1

光纤陀螺技术规范

光纤陀螺技术规范 Q/AG L07 ×.××-2003 光纤陀螺技术岗位规范1 范围本规范规定了光纤陀螺岗位职责和岗位标准。。 本规范适用于光纤陀螺岗位的初级.中级.高级职务人员。 2 引用标准 Q/AG L071.1-2003职工政治思想和职业道德通用标准 3 岗位职责3.1负责光纤陀螺初样.正样.和定型产品研制的全部技术工作。 3.2严格贯彻执行国标.部标.企标及有关科研技术.质量管理和安全技术法规。 3.3负责项目.技术论证.可行性研究论证.技术经济分析和项目的申报工作。 3.4根据研制合同,制定阶段和年度工作计划,并组织实施。 3.5参加本专业及相关专业的技术会议,评审本专业范围内的科研成果。 3.6贯彻全面质量管理,负责对试验中出现的各种技术问题进行分析论证.改进设计。 3.7根据工程化的实际要求,改进光纤陀螺的性能.环境适应性,不断采用新技术.新工艺改制和研究新样机,以满足武器装备的新需求。 3.8根据项目进展情况,适时编写专题技术总结.专题研究报告和鉴定申请报告。

3.9负责技术转让,技术咨询,技术服务以及资料管理和完成技术资料归档工作。 4 岗位标准4.1 政治思想与职业道德执行Q/AG L071.1-2003职工政治思想与职业道德通用规范4.2 文化程度4.3 专业理论知识4.3.1 初级职务4.3.1.1具有高等数学.物理光学.模拟和数字电路等基础理论知识。 4.3.1.2具有光纤陀螺的原理及构成等专业理论知识。 4.3.1.3掌握光纤陀螺性能指标测试的流程和试验规范。 4.3.1.4懂得光纤陀螺技术参数的含义。 4.3.1.5了解光纤陀螺的研制过程和有关技术标准。 4.3.1.6初步掌握一门外语,并能查阅本专业书刊.资料。 4.3.2 中级职务4.3.2.1具有光纤技术.信号分析.自动控制.计算机接口等基础理论知识。 4.3.2.2熟悉各种相关光学和电子仪器设备的操作,精通电路图。 4.3.2.3熟悉光纤陀螺的组装.调试以及技术指标的采样测试。 4.3.2.4掌握光纤陀螺的研究现状及存在的问题,了解关键技术。 4.3.2.5熟悉光纤陀螺各种技术参数的形成原因和改进方向。 4.3.2.6掌握一门外语,并能较熟练的查阅本专业书刊.资料。

光纤陀螺仪的发展及应用

光纤陀螺仪的发展及应用 摘要: 作为光纤传感器的一种,光纤陀螺仪具有了更多的优点,它具有结构紧凑,灵敏度高,工作可靠等等优点,就是因为这些优点,光纤陀螺仪在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪,成为现代导航仪器中的关键部件。本文主要介绍了光纤陀螺仪的工作原理,特点,分类,应用及发展现状。 关键词: 光纤传感器,陀螺仪,光纤陀螺仪,导航系统。 Abstract: As one of the fiber sensors,FOG has more advantages.It has a compact structure,high sensitivity,high reliability and so on.Just because of these advantages,FOG nearly replace all the traditional mechanical gyroscopes and become the critical component of modern navigational instruments.This paper introduces the working principle,the features,sorts,usage and statues of development of the FOG. Key words: fiber sensors,gyroscopes,FOG,navigation system. 引言: 现代陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器,它是现代航空,航海,航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器,

光纤陀螺

1.1国内外光纤陀螺研究现状 1.1.1国外光纤陀螺的研究现状 Pircher和Hepner在1967年提出光纤陀螺,后由美国Utah大学Vali和orthill 于1976年经过实验演示,从此光纤陀螺(Fiber optic gyroscope)以其态结构所具有的优势,引起科技界的瞩目。 截止到20世纪90年代,全世界研制光纤陀螺及其系统的单位已经有几十家,精度范围已经覆盖了从战术级到惯性级、精密级的各种应用。霍尼韦尔公司(Honeywell)是航空和军事领域光学陀螺产品的最主要研制单位,该公司从1991年开始批量生产光纤陀螺及其系统。其研制的AHZ-800型光纤陀螺(0.5/h)姿态航向基准系统1995年被Dornier 328-100和Dornier 328-110系列飞机认可,目前已交付了上万套光纤陀螺姿态/航向基准系统(AHRS),作为标准配置广泛应用于许多商业的和定期的飞机(包括Embraer145支持客机、Dornier 328支线客机、波音777、Cessna Excel商业喷气飞机和史密斯公司Learjet 45商业喷气飞机)上。Honeywell公司在美国空军的支持下,还研制一种战术武器惯导系统用的光纤陀螺惯性测量单元(IMU),精度为(0.1/h)每月大约生产100套。在可行性论证阶段,Honeywell公司研制的精密级光纤陀螺已经达到偏置稳定性为0.0003/h,角随机游走为0.0001°/h,标度因数稳定性小于1ppm。Honeywell公司的精密级光纤陀螺已经应用在高精度飞船导航、飞船定位和稳定(“哈勃”望远镜)及战略导弹中。 格鲁曼(Northrop Grumman)公司在2001年兼并了利顿(Litton)工业公司,2002年从Audax集团接收了光纤传感技术公司,是美国最有影响的光纤陀螺及其系统产品的生产企业。目前,格鲁曼公司为许多重要的军事应用和商业应用生产光纤陀螺和惯性测量单元,陀螺漂移在1.0/h~0.001/h之间。 美国KVH工业公司的DSP光纤陀螺系列是将KVH公司独家拥有的保偏光纤和光纤元件与集成数字信号处理结合起来,克服了模拟信号处理的限制,本质上消除了温度敏感漂移和旋转误差。KVH公司的DSP光纤陀螺系列,如DSP-3000、DSP-4000和DSP-5000适合用于精度水平较高的军事应用和商业应用。 法国IXSEA公司主要从事光纤陀螺技术的研发,其中大突破是提出“全数字信号处理”的概念,即将数字解调与数字相位斜波结合起来。20世纪90年代中期,军用导航级光纤陀螺(0.01/h)投入生产。目前,IXSEA公司已研发出的ASTRIX200系列光纤陀螺测量单元中光纤陀螺精度为0.001/h。 除此之外,国外还有很多从事光纤陀螺及其系统产品的研制的单位。俄罗斯光联公司(Optolink)的光纤陀螺产品已应用于欧洲、亚洲等地的航天、航空、船舶、兵器、电子、铁路、通信等领域;日本航空电子工业有限公司(JAE)已经完

光纤陀螺仪原理

光纤陀螺仪 现代陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器,它是现代航空,航海,航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器,它的发展对一个国家的工业,国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。传统的惯性陀螺仪主要是指机械式的陀螺仪,机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高,结构复杂,它的精度受到了很多方面的制约。自从上个世纪七十年代以来,现代陀螺仪的发展已经进入了一个全新的阶段。1976年Vali等提出了现代光纤陀螺仪的基本设想,到八十年代以后,现代光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展,与此同时激光谐振陀螺仪也有了很大的发展。由于光纤陀螺仪具有结构紧凑,灵敏度高,工作可靠等等优点,所以目前光纤陀螺仪在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪,成为现代导航仪器中的关键部件。和光纤陀螺仪同时发展的除了环式激光陀螺仪外,还有现代集成式的振动陀螺仪,集成式的振动陀螺仪具有更高的集成度,体积更小,也是现代陀螺仪的一个重要的发展方向。在这篇文章中,我们主要介绍现代光纤陀螺仪的原理和设计。 现代光纤陀螺仪包括干涉式陀螺仪和谐振式陀螺仪两种,它们都是根据塞格尼克的理论发展起来的。塞格尼克理论的要点是这样的:当光束在一个环形的通道中前进时,如果环形通道本身具有一个转动速度,那么光线沿着通道转动的方向前进所需要的时间要比沿着这个通道转动相反的方向前进所需要的时间要多。也就是说当光学环路转动时,在不同的前进方向上,光学环路的光程相对于环路在静止时的光程都会产生变化。利用这种光程的变化,如果使不同方向上前进的光之间产生干涉来测量环路的转动速度,这样就可以制造出干涉式光纤陀螺仪,如果利用这种环路光程的变化来实现在环路中不断循环的光之间的干涉,也就是通过调整光纤环路的光的谐振频率进而测量环路的转动速度,就可以制造出谐振式的光纤陀螺仪。从这个简单的介绍可以看出,干涉式陀螺仪在实现干涉时的光程差小,所以它所要求的光源可以有较大的频谱宽度,而谐振式的陀螺仪在实现干涉时,它的光程差较大,所以它所要求的光源必须有很好的单色性。 光纤陀螺仪具有很高的精度和灵敏度。现在光纤陀螺仪已经达到0.01度/hr。 为了了解光纤干涉陀螺仪的基本结构,首先要了解光纤耦合器。光纤耦合器是一种光纤式的光能的分配元件。它是由两根平行的光纤将它们的内侧面磨平贴合在一起所形成的。不过现在制造光纤耦合器的方法已经不是这样的了。现代的方法是利用一种对光纤具有腐蚀作用的酸,在容器中将酸液的平面升高,在这个高度上正好可以将两根光纤的外层全部腐蚀掉。然后将这两根经过腐蚀的光纤加压贴紧,在相对较高的温度下对光纤进行拉伸。在拉伸的同时,利用仪器来测量输出的光能的分配情况,当光能分配满足耦合器的设计要求时,保持和固定耦合器的这一状况,这样一个合格的光纤耦合器就制成了。通过这种结构,当在一根光纤中一个入口有光通过时,它会经过耦合器的分配,将光在两根光纤出口中同时输出,同时两根光纤出口中的能量分配具有恒定的比例。和光线在介质表面的反射和透射一样,这样在输出的光中,在同一根光纤出口中的光是经过连接面的反射来实现的,而在另一根光纤出口中的光是经过连接面的折射来实现的,这两个光纤出口的光之间具有90度的相位差。如果我们用数字来表示光纤的进出口,1和2表示是进口,3和4表示是出口,其中1和3是同一根光纤,而2和4是同一根光纤,这将对后面的讨论比较方便一些。关于光纤耦合器两个输出的光之间的相位差的问题可以很简单地用一个闭合的环形干涉仪来说明:假设一束光射到一个50%比50%的分光片上,它的透射光经过三个反射镜回到分光片后,经过反射到达光源所在的方向;而从分光片反射的光,经过相同的三个反射镜后,回到分光片,经过透射同样到达光源所在的方向。 这两束光的强度均应该是入射光强度的1/4,因为光学的可逆性的原理,它们相干以后的光强应该等于入射光的强度。从这里看,它们之间的相位差应该等于零。如果考察与入射方向成直角的另一个出口的情况,根据光学的可逆性,在这个出口上,光的总能量应该等于零。也就是说,在这个出口上,两束光之间的相位差为180度。这两束光一束是经过两次分光片的反射,另一束是经过分光片的两次透射。所以如果仅仅考察一次反射和一次透射的两束光,它们的相位差一定是90度。 和光纤耦合器具有相同作用的是光学的Y形波导管,这也是一种光能分配的元件。不过它的体积更小,更具有集成性。它是这样制成的:首先在铌酸锂的晶块上利用照相制版使钛金属在晶体的表面上画出一个Y形状的线条,然后利用高温使钛分子渗入铌酸锂的晶粒中,从而形成一个折射率高的Y形状的光学波导管。和光纤耦合器不同,光学波导管只有一个入口,从中输出的两束光和光纤耦合器也不同,一般具有相同的相位。但是光学波导管和光纤的连接是一个很难解决的实际问题,光学波导管的截面和光纤截面的形状大不相同,因此在接口处的因为间隙,不匹配和中心偏移会

光纤陀螺简介

光纤陀螺简介 光纤陀螺的工作原理是基于萨格纳克(Sagnac)效应。萨格纳克效应是相对惯性空间转动的闭环光路中所传播光的一种普遍的相关效应,即在同一闭合光路中从同一光源发出的两束特征相等的光,以相反的方向进行传播,最后汇合到同一探测点。若绕垂直于闭合光路所在平面的轴线,相对惯性空间存在着转动角速度,则正、反方向传播的光束走过的光程不同,就产生光程差,其光程差与旋转的角速度成正比。因而只要知道了光程差及与之相应的相位差的信息,即可得到旋转角速度。 光纤陀螺按照工作原理可以分为:干涉型光纤陀螺仪和谐振式光纤陀螺仪。干涉型光纤陀螺仪,目前应用最广泛。它采用多匝光纤圈来增强SAGNAC效应,一个由多匝单模光纤线圈构成的双光束环形干涉仪可提供较高的精度,也势必会使整体结构更加复杂。而谐振式光纤陀螺仪,采用环形谐振腔增强SAGNAC效应,利用循环传播提高精度,因此它可以采用较短光纤。谐振式光纤陀螺仪需要采用强相干光源来增强谐振腔的谐振效应,但强相干光源也带来许多寄生效应,如何消除这些寄生效应是目前的主要技术障碍。 与机电陀螺或激光陀螺相比,光纤陀螺具有如下特点:(1)零部件少,仪器牢固稳定,具有较强的抗冲击和抗加速运动的能力;(2)绕制的光纤较长,使检测灵敏度和分辨率比激光陀螺仪提高了好几个数量级;(3)无机械传动部件,不存在磨损问题,因而具有较长的使用寿命;(4)易于采用集成光路技术,信号稳定,且可直接用数字输

出,并与计算机接口联接;(5)通过改变光纤的长度或光在线圈中的循环传播次数,可以实现不同的精度,并具有较宽的动态范围;(6)相干光束的传播时间短,因而原理上可瞬间启动,无需预热;(7)可与环形激光陀螺一起使用,构成各种惯导系统的传感器,尤其是捷联式惯导系统的传感器;(8)结构简单、价格低,体积小、重量轻。 未来光纤陀螺的发展将着重于以下几个方面:(1)高精度。更高的精度是光纤陀螺取代激光陀螺在高等导航中地位的必然要求,目前高精度的光纤陀螺技术还没有完全成熟。(2)高稳定性和抗干扰性。长期的高稳定性也是光纤陀螺的发展方向之一,能够在恶劣的环境下保持较长时间内的导航精度是惯导系统对陀螺的要求。比如在高温、强震、强磁场等情况下,光纤陀螺也必须有足够的精度才能满足用户的要求。(3)产品多元化。开发不同精度、面向不同需求的产品是十分必要的。不同的用户对导航精度有不同的要求,而光纤陀螺结构简单,改变精度时只需调整线圈的长度直径。在这方面具有超越机械陀螺和激光陀螺的优势,它的不同精度产品更容易实现,这是光纤陀螺实用化的必然要求。(4)生产规模化。成本的降低也是光纤陀螺能够为用户所接受的前提条件之一。各类元件的生产规模化可以有力地促进生产成本的降低,对于中低精度的光纤陀螺尤为如此。

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