光纤陀螺仪
光纤陀螺仪的技术难点
光纤陀螺仪需要突破的主要技术为灵敏度消失、噪声和光纤双折射引起的漂移和偏振状态改变引起的比例因子不稳定。1. 灵敏度消失在旋转速率接近零时,灵敏度会消失。这是由于检测器中的光密度正比于Sagnac相移的余弦量所引起。2. 噪声问题光纤陀螺仪的噪声是由于瑞利背向散射引起的。为了达到低噪声,应采用小相干长度的光源。3. 光纤双折射引起的漂移如果两束相反传播的光波在不同的光路上,就会产生飘移。造成光路长度差的原因是单模光纤有两正交偏振态,此两种偏振态光波一般以不同速度传播。由于环境影响,使两正交偏振态随机变化。4. 偏振状态改变引起的比例因子不稳定。
光纤陀螺仪的工作原理
光纤陀螺仪的实现主要基于塞格尼克理论: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。利用光程的变化,检测出两条光路的相位差或干涉条纹的变化,就可以测出光路旋转角速度,这便是光纤陀螺仪的工作原理。
光纤陀螺的技术问题
光纤陀螺自1976年问世以来,得到了极大的发展。但是,光纤陀螺在技术上还存在一系列问题,这些问题影响了光纤陀螺的精度和稳定性,进而限制了其应用的广泛性。主要包括:(1)温度瞬态的影响。理论上,环形干涉仪中的两个反向传播光路是等长的,但是这仅在系统不随时间变化时才严格成立。实验证明,相位误差以及旋转速率测量值的漂移与温度的时间导数成正比.这是十分有害的,特别是在预热期间。(2)振动的影响。振动也会对测量产生影响,必须采用适当的封装以确保线圈良好的坚固性,内部机械设计必须十分合理,防止产生共振现象。(3)偏振的影响。现在应用比较多的单模光纤是一种双偏振模式的光纤,光纤的双折射会产生一个寄生相位差,因此需要偏振滤波。消偏光纤可以抑制偏振,但是却会导致成本的增加。为了提高陀螺的性能.人们提出了各种解决办法。包括对光纤陀螺组成元器件的改进,以及用信号处理的方法的改进等。
光纤陀螺全光什么意思
光纤陀螺全光光是一种新型的光学测量技术,它可以实现高精度、高灵敏度的测量。它的原理是利用光纤陀螺仪(FOG)来测量物体的角度变化,并将其转换为光信号,然后通过光纤传输到接收端,最后由接收端的处理器进行处理,从而实现高精度、高灵敏度的测量。光纤陀螺全光光的优势在于它可以实现高精度、高灵敏度的测量,而且它的测量范围更大,可以测量更大的角度变化,而且它的测量精度更高,可以测量更小的角度变化。此外,它还具有体积小、重量轻、结构简单、安装方便、稳定性高等优点,可以满足各种应用需求。【摘要】
光纤陀螺全光什么意思【提问】
光纤陀螺全光光是一种新型的光学测量技术,它可以实现高精度、高灵敏度的测量。它的原理是利用光纤陀螺仪(FOG)来测量物体的角度变化,并将其转换为光信号,然后通过光纤传输到接收端,最后由接收端的处理器进行处理,从而实现高精度、高灵敏度的测量。光纤陀螺全光光的优势在于它可以实现高精度、高灵敏度的测量,而且它的测量范围更大,可以测量更大的角度变化,而且它的测量精度更高,可以测量更小的角度变化。此外,它还具有体积小、重量轻、结构简单、安装方便、稳定性高等优点,可以满足各种应用需求。【回答】
抱歉我不太理解,可否详细说一下呢?【提问】
光纤陀螺全光光是一种光学测量技术,它可以用来测量物体的角度和转速。它的原理是利用光学原理,将一束光线发射到物体表面,然后通过检测反射光线的变化来测量物体的角度和转速。发生问题的原因可能是光纤陀螺全光光的光学元件出现故障,或者是由于光纤陀螺全光光的参数设置不当而导致的。解决方法是首先检查光纤陀螺全光光的光学元件,如果发现有故障,则需要更换新的光学元件;其次,检查光纤陀螺全光光的参数设置,如果发现参数设置不当,则需要重新设置参数。个人心得小贴士:在使用光纤陀螺全光光时,应该定期检查光学元件和参数设置,以确保测量精度。【回答】
光纤陀螺仪的各国研制情况
1.美国美国的光纤陀螺研制单位有:利顿公司、霍尼威尔公司、德雷泊实验室公司、斯坦福大学以及光纤传感技1术公司等。(1)利顿公司研制的光纤陀螺利顿公司的光纤陀螺技术在低、中精度应用领域已经成熟,并且已经产品化。1988年研制出SCIT实验惯性装置,惯件器件是光纤陀螺和硅加速度计。1989年公司研制的CIGIF论证系统飞行试验装置。1991/1992年研制出用于导弹和姿态与航向参考系统的惯性测量系统。1992年研制出GPS/INS组合导航系统。(2)霍尼韦尔公司的集成光学光纤陀螺霍尼韦尔公司研制的第一代高性能的干涉仪式光纤陀螺采用的是Ti内扩散集成光学相位调制器。采用的其他器件还有0.83um宽带光源、光电探测器/前置放大器模块、保偏光纤偏振器、两个保偏光纤熔融型耦合器以及由1km保偏光纤构成的传感环圈。为了满足惯性级光纤陀螺的要求,霍尼韦尔公司研制的第二代高性能干涉仪式光纤陀螺采用了集成光学多功能芯片技术以及全数字闭环电路。(3)美国德雷珀实验室美国德雷珀实验室从1978年起为JPL空间应用研制高精度光纤陀螺,曾研制过谐振腔式光纤陀螺,研制了9年,由于背向散射误差限制了精度,后来改为采用干涉仪式方案。在研制干涉仪式光纤陀螺的过程中,采用了三大技术措施:a.把光源、探测器和前置放大器做成一个模块;b.光纤传感环圈结构影响精度很大,采用了无骨架绕制光纤环圈的技术途径;c.多功能集成光学器件模块,包括了所有其余的光纤陀螺的光纤器件。德雷珀实验室的研究人员认为:目前0.01°/h 的干涉仪式光纤陀螺成本较高,需要研制自动生产线,降低成本,保证质量。对于今后的发展问题,德雷珀实验室的研究人员认为:a.惯性级的干涉仪式光纤陀螺仪,可以取代动力调谐陀螺仪,并逐渐取代激光陀螺仪;b.惯性级干涉仪式光纤陀螺仪的难点是必须采用1km长度的保偏光纤,如果改用谐振腔式光纤陀螺仪方案,则长度可减为10m左右的光纤。为此谐振腔式光纤陀螺仍在作为研制方向,使光纤陀螺仪小型化的谐振腔式光纤陀螺的难点在于:控制电路比干涉仪式光纤陀螺复杂。随着ASIC技术的发展,将来有可能得到满意的解决,使谐振腔式光纤陀螺成为产品。采用干涉仪式和谐振腔式混合方案的光纤陀螺仪具有良好的发展前景。2.日本日本研制光纤陀螺的单位有东京大学尖端技术室、日立公司、住友电工公司、三菱公司、日本航空电子工业公司。日本的干涉式光纤陀螺仪已经完成了基础研究,正进入实用化阶段。偏值漂移已经达到 。东京大学进行研究的谐振腔光纤陀螺仪取得了很大进展。日立公司研制用于汽车导航系统的光纤陀螺,1991年用于日产汽车。在日本,光纤陀螺作为汽车的旋转速率传感器已进入市场。利用光纤陀螺仪进行导航时,用车轮转速计传感器测移动距离,用光纤陀螺测量车体的回转,同时采用图象匹配、GPS系统等配合计算汽车的位置和方位,显示在信息处理器上。3.俄罗斯俄罗斯的光纤陀螺有全光纤型和集成光学型。全光纤型采用的是光纤技术,即所有的光纤器件都做在同一根光纤上。Fizoptika公司研制的光纤陀螺已经商品化,产品型号有:VG949、VG941B等。4.中国我国也非常重视光纤陀螺技术的研究,上世纪80年代后,许多大学和研究所相继启动光纤陀螺的研发项目,如航天工业总公司所属13所和上海803所、北京航空航天大学、清华大学、浙江大学等,也取得了一定的成绩,如1996年,航天总公司13所成功研制采用Y分支多功能集成光路、零偏稳定性达 全数字闭环保偏光纤陀螺,浙江大学和Honeywell公司几乎同时发现利用消偏可提高精度等。国内的光纤陀螺研制水平虽然与国际水平有一定距离,但已具备或接近中、低精度要求,并在近年来开始尝试产业化。我国海军新型导弹配光纤陀螺仪 发射试验3发3中,也标志我国的光纤陀螺仪技术取得了很大的成功 。
光纤陀螺仪的发展趋势
光纤陀螺成本低、维护简便,正在许多已有系统上替代机械陀螺,从而大幅度提高系统的性能、降低和维护系统成本。现在,光纤陀螺已充分发挥了其质量轻、体积小、成本低、精度高、可靠性高等优势,正逐步替代其他型陀螺。今后光纤陀螺的研究趋势有: (1)采用三轴测量代替单轴,研发多功能集成光学芯片、保偏技术等,加大光纤陀螺的小型化、低成本化力度;(2)深入开发中、低精度光纤陀螺的应用,特别是民用惯性导航技术;(3)加强精密级光纤陀螺的技术与应用研究,开发新型的光纤陀螺B-FOG和FRLG等。
激光陀螺和光纤陀螺是一回事吗
不是一回事
激光陀螺的基本元器件有氦氖激光器,全反射镜,半透半反射镜。激光陀螺集光、机、电、算等尖端科技于一身。广泛覆盖陆海空天多个领域。激光陀螺是衡量一个国家光学技术发展水平的重要标志之一。其工作原理为在闭合光路中,由同一光源发出的沿顺时针方向和反时针方向传输的两束光发生干涉,利用检测相位差或干涉条纹的变化,可以测出闭合光路旋转角速度。
光纤陀螺是一种用于惯性导航的光纤传感器陀螺仪(gyroscope)意即“旋转指示器”,是指敏感角速率和角偏差的一种传感器.光纤陀螺仪是广义上的陀螺仪,是根据近代物理学原理制成的具有陀螺效应的传感器。因其无活动部件——高速转子,称为固态陀螺仪。这种新型全固态的陀螺仪将成为未来的主导产品,具有广泛的发展前途和应用前景。
请问MEMS、光纤、激光陀螺的对比与优缺点
请问MEMS、光纤、激光陀螺的对比与优缺点您好亲,很高兴为您解答。MEMS、光纤、激光陀螺的对比与优缺点简单的说:优点: 从前往后、精度越来越高。缺点:精度越高 体积越大、价钱越贵!所以选择陀螺要根据自己的:1.精度要求 2 安装要求 3 经费要求去选择。尽管当前在战略级高精度应用领域,是光纤陀螺的天下希望可以帮到您哦。如果我的解答对您有所帮助,还请给个赞(在左下角进行评价哦),期待您的赞,您的举手之劳对我很重要,您的支持也是我进步的动力。最后再次祝您身体健康,心情愉快!【摘要】
请问MEMS、光纤、激光陀螺的对比与优缺点【提问】
请问MEMS、光纤、激光陀螺的对比与优缺点您好亲,很高兴为您解答。MEMS、光纤、激光陀螺的对比与优缺点简单的说:优点: 从前往后、精度越来越高。缺点:精度越高 体积越大、价钱越贵!所以选择陀螺要根据自己的:1.精度要求 2 安装要求 3 经费要求去选择。尽管当前在战略级高精度应用领域,是光纤陀螺的天下希望可以帮到您哦。如果我的解答对您有所帮助,还请给个赞(在左下角进行评价哦),期待您的赞,您的举手之劳对我很重要,您的支持也是我进步的动力。最后再次祝您身体健康,心情愉快!【回答】
激光陀螺仪和光纤陀螺仪在原理上有什么区别啊?
原理激光陀螺仪的原理是利用光程差来测量旋转角速度( Sagnac 效应)。在闭合光路中,由同一光源发出的沿顺时针方向和反时针方向传输的两束光和光干涉,利用检测相位差或干涉条纹的变化,就可以测出闭合光路旋转角速度。激光陀螺仪的基本元件是环形激光器,环形激光器由三角形或正方形的石英制成的闭合光路组成,内有一个或几个装有混合气体(氦氖气体)的管子,两个不透明的反射镜和一个半透明镜。用高频电源或直流电源激发混合气体,产生单色激光。为维持回路谐振,回路的周长应为光波波长的整数倍。用半透明镜将激光导出回路,经反射镜使两束相反传输的激光干涉,通过光电探测器和电路输入与输出角度成比例的数字信号。光纤陀螺的工作原理是基于萨格纳克(Sagnac)效应。萨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。参考:http://baike.baidu.com/link?url=ATFdM2wR9iI5daXWgTFIGN-3gvETuv_WJXpPj0RQ99oAe-bR-cDfNgpesGNZKd_uOBx7qHNxQ4RqGqh_2UQI-q以及http://baike.baidu.com/link?url=qp9LgIlRylv93pupz3z0W6btLwnV_zlwIBw2-6ecxgIhkK4h_yPq131L7sv4N0D7望采纳
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