光纖陀螺生產(chǎn)廠主要性能參數(shù)

1.1零偏和零漂

零偏是輸入角速度為零(即陀螺靜止)時(shí)陀螺儀的輸出量， 以規(guī)定時(shí)間內(nèi)測(cè)得的輸出量平均值相應(yīng)的等效輸入角速度表 示，理想情況下為地球自轉(zhuǎn)角速度的分量。 零漂即為零偏穩(wěn)定性，表示當(dāng)輸入角速率為零時(shí)，陀螺儀 輸出量圍繞其零偏均值的離散程度，以規(guī)定時(shí)間內(nèi)輸出量的標(biāo) 準(zhǔn)偏差對(duì)應(yīng)的等效輸入角速率表示。零漂是衡量IFOG精度的 重要、基本的指標(biāo)。產(chǎn)生零漂的主要因素是沿光纖分布的 環(huán)境溫度變化在光纖線圈內(nèi)引入的非互易性相移誤差。通常為 了穩(wěn)定零漂，常需要對(duì)IFOG進(jìn)行控溫或者溫度補(bǔ)償。另外偏 振也會(huì)對(duì)零漂產(chǎn)生一定的影響，在IFOG中常采用偏振濾波和 保偏光纖的方法消除偏振對(duì)零漂的影響。

1.2標(biāo)度因素

標(biāo)度因數(shù)是陀螺儀輸出量與輸入角速率的比值，用某一特 定直線斜率表示，是反映陀螺靈敏度的量，其穩(wěn)定性和性 是陀螺儀的一項(xiàng)重要指標(biāo)，綜合反映了光纖陀螺的測(cè)試和擬合 精度。標(biāo)度因數(shù)的穩(wěn)定性無(wú)量綱，通常用百萬(wàn)分比(ppm)表 示。標(biāo)度因數(shù)的誤差主要來(lái)源于溫度變化和光纖偏振態(tài)的不穩(wěn) 定性。

1.3隨機(jī)游走系數(shù)

表征光纖陀螺儀中角速度輸出白噪聲大小的一項(xiàng)技術(shù)指 標(biāo)，它反映的是光纖陀螺儀輸出的角速度積分隨時(shí)間積累的不 確定性，因此也可稱(chēng)為角隨機(jī)游走。隨機(jī)游走系數(shù)反應(yīng)了陀螺 儀研制水平，也反映了陀螺儀小可檢測(cè)角速率。該誤差主要來(lái)源于光子的隨機(jī)自發(fā)輻射、光電探測(cè)器和數(shù)字電路引入的噪 聲和機(jī)械抖動(dòng)。

1.4 閾值和分辨率

閾值表示光纖陀螺能感應(yīng)的小輸入速率。分辨率表示陀 螺儀在規(guī)定輸入角速率下能感應(yīng)的小輸入速率增量。閾值和 分辨率都表征光纖陀螺儀的靈敏度。大輸入角速度表示陀螺正、反方向輸入速率的大值，表征陀螺的動(dòng)態(tài) 范圍，即光纖陀螺可感應(yīng)的速率范圍。

光纖陀螺生產(chǎn)廠是一種運(yùn)用薩格奈克效用測(cè)量轉(zhuǎn)動(dòng)角速率W的新式全固慣性儀表盤(pán)，光纖陀螺儀有一與傳統(tǒng)陀螺儀對(duì)比，主要有以下優(yōu)勢(shì)：1.并沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)部件和磨擦部件2.使用壽命長(zhǎng)3.圖像分辨率大4.瞬間運(yùn)行5.結(jié)構(gòu)緊湊6.規(guī)格小7.重量較輕，光纖陀螺儀（FOG）能夠體會(huì)方位的改變，因而能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備陀螺儀功能的。光纖陀螺儀帶來(lái)了十分的旋轉(zhuǎn)信息內(nèi)容，它對(duì)于斜齒齒輪震動(dòng)，瞬時(shí)速度與沖擊度低，對(duì)比傳統(tǒng)的慣性磁矩陀螺儀，F(xiàn)OG并沒(méi)有健身運(yùn)動(dòng)部件就可測(cè)定轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，不依賴(lài)健身運(yùn)動(dòng)慣性，主要表現(xiàn)靠譜，因而FOG被用來(lái)性能航空航天運(yùn)用中。

光纖陀螺生產(chǎn)廠在現(xiàn)代航空，航海，航天和 工業(yè)中廣泛使用的慣性導(dǎo)航儀器。它的發(fā)展對(duì)一個(gè)國(guó)家的工業(yè)， 和一些需求高精度儀器發(fā)展具有十分重要的作用。通過(guò)使用光纖陀螺儀準(zhǔn)確的測(cè)量設(shè)備的角速度值。

1.光纖陀螺儀的發(fā)展現(xiàn)狀

光纖陀螺儀是以光導(dǎo)纖維線圈為基礎(chǔ)的敏感元件， 由激光二極管發(fā)射出的光線朝兩個(gè)方向沿光導(dǎo)纖維傳播。光傳播路徑的不同，決定了敏感元件的角位移。

光纖陀螺儀與傳統(tǒng)的機(jī)械陀螺儀相比，優(yōu)點(diǎn)是全固態(tài)，沒(méi)有旋轉(zhuǎn)部件和摩擦部件，壽命長(zhǎng)，動(dòng)態(tài)范圍大，瞬時(shí)啟動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，重量輕。與激光陀螺儀相比，光纖陀螺儀沒(méi)有閉鎖問(wèn)題，也不用在石英塊精密加工出光路，成本相對(duì)較低。

2.光纖陀螺儀的工作原理

光纖陀螺儀的實(shí)現(xiàn)主要基于塞格尼克理論：當(dāng)光束在一個(gè)環(huán)形的通道中行進(jìn)時(shí)，若環(huán)形通道本身具有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)速度，那么光線沿著通道轉(zhuǎn)動(dòng)方向行進(jìn)所需要的時(shí)間要比沿著這個(gè)通道轉(zhuǎn)動(dòng)相反的方向行進(jìn)所需要的時(shí)間要多。也就是說(shuō)當(dāng)光學(xué)環(huán)路轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在不同的行進(jìn)方向上，光學(xué)環(huán)路的光程相對(duì)于環(huán)路在靜止時(shí)的光程都會(huì)產(chǎn)生變化。利用光程的這種變化，檢測(cè)出兩條光路的相位差或干涉條紋的變化，就可以測(cè)出光路旋轉(zhuǎn)角速度，這便是光纖陀螺儀的工作原理。

3.光纖陀螺儀的應(yīng)用

光纖陀螺儀價(jià)格較為昂貴。在民用領(lǐng)域主要使用中低精度光纖陀螺，因?yàn)閮r(jià)格比較低廉，能夠滿足目前精度的使用。主要應(yīng)用在地面車(chē)輛的自動(dòng)導(dǎo)航、定位定向、車(chē)輛控制；對(duì)民用飛機(jī)姿態(tài)控制；在地下工程維護(hù)中,尋找損壞的電力線、管道和通信光纜位置的定位工具和搶救工具等。通過(guò)科技實(shí)力不斷的發(fā)展光纖陀螺儀再進(jìn)一度發(fā)展，有望可以在更多的領(lǐng)域當(dāng)中見(jiàn)到它的身影。

光纖陀螺生產(chǎn)廠的實(shí)現(xiàn)主要基于塞格尼克理論：當(dāng)光束在一個(gè)環(huán)形的通道中前進(jìn)時(shí)，如果環(huán)形通道本身具有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)速度，那么光線沿著通道轉(zhuǎn)動(dòng)的方向前進(jìn)所需要的時(shí)間要比沿著這個(gè)通道轉(zhuǎn)動(dòng)相反的方向前進(jìn)所需要的時(shí)間要多。也就是說(shuō)當(dāng)光學(xué)環(huán)路轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在不同的前進(jìn)方向上，光學(xué)環(huán)路的光程相對(duì)于環(huán)路在靜止時(shí)的光程都會(huì)產(chǎn)生變化。利用光程的變化，檢測(cè)出兩條光路的相位差或干涉條紋的變化，就可以測(cè)出光路旋轉(zhuǎn)角速度，這便是光纖陀螺儀的工作原理。光纖陀螺應(yīng)用領(lǐng)域性能優(yōu)勢(shì)明顯，已被廣泛應(yīng)用，而在民用領(lǐng)域主要應(yīng)用為車(chē)輛與飛機(jī)控制、對(duì)農(nóng)用飛機(jī)姿態(tài)控制進(jìn)行播種、噴灑等替代人工、大地測(cè)量、礦物勘采、石油勘察、石油鉆井導(dǎo)向以及利用光纖陀螺轉(zhuǎn)動(dòng)角和線位移實(shí)現(xiàn)大壩測(cè)斜等用途，同時(shí)在地下工程維護(hù)中也起到重要作用。