民用方面的應(yīng)用 在民用領(lǐng)域主要側(cè)重于中低精度光纖陀螺的應(yīng)用,主要應(yīng)用有:地面車(chē)輛的自動(dòng)導(dǎo)航、定位定向、車(chē)輛控制;對(duì)農(nóng)用飛機(jī)姿態(tài)控制,進(jìn)行播種、噴灑農(nóng)藥;在地下工程維護(hù)中,尋找損壞的電力線、管道和通信光(電)纜位置的定位工具和搶救工具;用于大地測(cè)量、礦物勘采、石...
傳統(tǒng)的慣性陀螺儀主要是指機(jī)械式的陀螺儀,機(jī)械式的陀螺儀對(duì)工藝結(jié)構(gòu)的要求很高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,它的精度受到了很多方面的制約。自從上個(gè)世紀(jì)七十年代以來(lái),現(xiàn)代陀螺儀的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)全新的階段。 現(xiàn)代光纖陀螺儀是一種能夠精確地確定運(yùn)動(dòng)物體方位的儀器,它是現(xiàn)代航空,航海,...
光纖陀螺儀是一種基于Sagnac效應(yīng)的新型全固態(tài)光纖傳感器。光纖陀螺儀根據(jù)其工作方式可以分為:干涉型光纖陀螺儀(I-FOG)、諧振型光纖陀螺儀(R-FOG)和受激布里淵散射型光纖陀螺儀(B-FOG)。光纖陀螺儀根據(jù)其精度可以分為:低端戰(zhàn)術(shù)級(jí),重要戰(zhàn)術(shù)級(jí),導(dǎo)航級(jí)...
光纖陀螺自1976年問(wèn)世以來(lái),得到了極大的發(fā)展。但是,光纖陀螺在技術(shù)上還存在一系列問(wèn)題,這些問(wèn)題影響了光纖陀螺的精度和穩(wěn)定性,進(jìn)而限制了其應(yīng)用的普遍性。主要包括: (1)溫度瞬態(tài)的影響。理論上,環(huán)形干涉儀中的兩個(gè)反向傳播光路是等長(zhǎng)的,但是這使用在系統(tǒng)不隨時(shí)間變...
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,...
光纖陀螺的發(fā)展是日新月異的。不使用是科學(xué)家熱心于此,許多大公司出于對(duì)其市場(chǎng)前景的看好,也紛紛加入到研究開(kāi)發(fā)的行列中來(lái)。由于光纖陀螺在機(jī)動(dòng)載體和凌思領(lǐng)域的應(yīng)用甚為理想,因此各國(guó)的軍方都投入了巨大的財(cái)力和精力。 從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看,光纖陀螺在有名重要領(lǐng)域的應(yīng)...
光纖陀螺儀需要突破的主要技術(shù)為靈敏度消失、噪聲和光纖雙折射引起的漂移和偏振狀態(tài)改變引起的比例因子不穩(wěn)定。 1. 靈敏度消失 在旋轉(zhuǎn)速率接近零時(shí),靈敏度會(huì)消失。這是由于檢測(cè)器中的光密度正比于薩格納克Sagnac相移的余弦量所引起。 2. 噪聲問(wèn)題 光纖陀螺儀的噪...
光纖陀螺的未來(lái)發(fā)展將是非常有前途的。隨著技術(shù)的發(fā)展,光纖陀螺將會(huì)更加功能強(qiáng)大。未來(lái),它將用于更多的應(yīng)用,其中包括: 1、智能機(jī)器人:光纖陀螺可以幫助機(jī)器人進(jìn)行更精確的移動(dòng),以及更快速的收集環(huán)境信息。這將使機(jī)器人更快速地執(zhí)行更加復(fù)雜的任務(wù),從而更好地為人類(lèi)服務(wù)。...
在重要慣性元件方面,我國(guó)從20世紀(jì)80年代初開(kāi)始光纖陀螺的研制。相對(duì)于其它陀螺,由于光纖陀螺的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單并且存在技術(shù)潛力和優(yōu)勢(shì),在需求牽引下已經(jīng)有越來(lái)越多的單位投身到研制光纖陀螺的隊(duì)伍中,具備可持續(xù)自主創(chuàng)新能力的單位也逐漸增多。 目前,中低精度光纖陀螺已普遍...
凌思方面的應(yīng)用 光纖陀螺由于自身在角速率及加速度測(cè)量方面的優(yōu)越性和在動(dòng)態(tài)范圍、靈敏度和可靠性等方面的明顯優(yōu)勢(shì),使其在凌思方面有著普遍的應(yīng)用??捎糜谔箍?、潛艇、自行火炮、裝甲突擊車(chē)的定位、定向和導(dǎo)航;當(dāng)衛(wèi)星導(dǎo)航在強(qiáng)電子干擾而無(wú)法獲得準(zhǔn)確信息時(shí),光纖陀螺可以用來(lái)保...
根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景和精度要求不同,可以將慣性導(dǎo)航所需陀螺儀分為戰(zhàn)略級(jí)、導(dǎo)航級(jí)、戰(zhàn)術(shù)級(jí)和消費(fèi)級(jí)。其中,激光陀螺、光纖陀螺和半球諧振陀螺主要應(yīng)用于戰(zhàn)術(shù)級(jí)、導(dǎo)航級(jí)與戰(zhàn)略級(jí)場(chǎng)景,MEMS陀螺主要應(yīng)用于消費(fèi)級(jí)場(chǎng)景。 光纖陀螺(FOG)基于與激光陀螺相同的基本原理——Sagna...
民用方面的應(yīng)用 在民用領(lǐng)域主要側(cè)重于中低精度光纖陀螺的應(yīng)用,主要應(yīng)用有:地面車(chē)輛的自動(dòng)導(dǎo)航、定位定向、車(chē)輛控制;對(duì)農(nóng)用飛機(jī)姿態(tài)控制,進(jìn)行播種、噴灑農(nóng)藥;在地下工程維護(hù)中,尋找損壞的電力線、管道和通信光(電)纜位置的定位工具和搶救工具;用于大地測(cè)量、礦物勘采、石...
自從1976年美國(guó)猶他大學(xué)的VALI和SHORTHILL等人成功研制第1個(gè)光纖陀螺(fiber-optic gyroscope, FOG)以來(lái),光纖陀螺已經(jīng)發(fā)展了30多年。在30多年的發(fā)展過(guò)程中,許多基礎(chǔ)技術(shù)(如光纖環(huán)繞制技術(shù))等都得到了深入地研究。 光纖陀螺...
光纖陀螺的基本結(jié)構(gòu)由三部分組成:光源、光傳感器和陀螺機(jī)構(gòu)。 光源是光纖陀螺的重要部分,用于發(fā)射光束,可以是半導(dǎo)體激光器、紅外線激光器、可見(jiàn)光激光器等,能夠提供強(qiáng)度足夠的光線,從而實(shí)現(xiàn)陀螺轉(zhuǎn)動(dòng)的目的。 光傳感器是用于檢測(cè)光線反射和數(shù)據(jù)采集的傳感器,根據(jù)光線反射的...
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...
光纖陀螺的發(fā)展是日新月異的。不使用是科學(xué)家熱心于此,許多大公司出于對(duì)其市場(chǎng)前景的看好,也紛紛加入到研究開(kāi)發(fā)的行列中來(lái)。由于光纖陀螺在機(jī)動(dòng)載體和凌思領(lǐng)域的應(yīng)用甚為理想,因此各國(guó)的軍方都投入了巨大的財(cái)力和精力。 目前一些發(fā)達(dá)國(guó)家如美、日、德、法、意、俄等在光纖陀螺...
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,...
光纖陀螺,作為各種光纖傳感器中較有希望推廣應(yīng)用的一種,其重要性能已被廣大用戶(hù)所認(rèn)可。與環(huán)形激光陀螺相比,光纖陀螺不使用具有無(wú)機(jī)械活動(dòng)部件、無(wú)預(yù)熱時(shí)間、不敏感加速度、動(dòng)態(tài)范圍寬、數(shù)字輸出、體積小等同樣優(yōu)點(diǎn),更在成本和閉鎖現(xiàn)象上超越了環(huán)形激光陀螺。首先,光纖陀螺的...
光纖陀螺由光源、探測(cè)器、耦合器、Y 波導(dǎo)、光纖環(huán)組件、光信息處理電路等部分構(gòu)成。光纖環(huán)的功能是傳輸正、反方向傳播的光信號(hào),并形成正、反方向光信號(hào)的光程差。除光纖環(huán)外,光纖陀螺的其他組成部分主要承擔(dān)發(fā)出光源、傳輸光信號(hào)、光信號(hào)相位調(diào)制和光電信號(hào)轉(zhuǎn)換等功能,并不直...
與機(jī)電陀螺或激光陀螺相比,光纖陀螺具有如下特點(diǎn): (1)零部件少,儀器牢固穩(wěn)定,具有較強(qiáng)的抗沖擊和抗加速運(yùn)動(dòng)的能力; (2)繞制的光纖較長(zhǎng),使檢測(cè)靈敏度和分辨率比激光陀螺儀提高了好幾個(gè)數(shù)量級(jí); (3)無(wú)機(jī)械傳動(dòng)部件,不存在磨損問(wèn)題,因而具有較長(zhǎng)的使用壽命; (...
光纖陀螺具有精度高、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件、可靠性高等特點(diǎn),同時(shí)在同精度水平的傳感器中價(jià)格相對(duì)較低,其應(yīng)用前景十分廣闊。目前,在有名領(lǐng)域,由于光纖陀螺性能優(yōu)勢(shì)明顯,已被普遍應(yīng)用。在民用領(lǐng)域主要應(yīng)用為:車(chē)輛與飛機(jī)控制——車(chē)輛的自動(dòng)導(dǎo)航、定位定向,還可以通過(guò)對(duì)農(nóng)用飛機(jī)姿態(tài)控制...
光纖陀螺成本低、維護(hù)簡(jiǎn)便,正在許多已有系統(tǒng)上替代機(jī)械陀螺,從而大幅度提高系統(tǒng)的性能、降低和維護(hù)系統(tǒng)成本?,F(xiàn)在,光纖陀螺已充分發(fā)揮了其質(zhì)量輕、體積小、成本低、精度高、可靠性高等優(yōu)勢(shì),正逐步替代其他型陀螺。 今后光纖陀螺的研究趨勢(shì)有: (1)采用三軸測(cè)量代替單軸,...
陀螺儀原理上就是運(yùn)用物體高速旋轉(zhuǎn)時(shí),角動(dòng)量很大,旋轉(zhuǎn)軸會(huì)一直穩(wěn)定指向一個(gè)方向的性質(zhì),所制造出來(lái)的定向儀器.傳統(tǒng)的慣性陀螺儀主要是指機(jī)械 式的陀螺儀,機(jī)械式的陀螺儀對(duì)工藝結(jié)構(gòu)的要求很高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,它的精度受到了很多方面的制約。自從上個(gè)世紀(jì)七十年代以來(lái),現(xiàn)代陀螺儀...
光纖陀螺的工作原理是基于薩格納克(Sagnac)效應(yīng)。薩格納克效應(yīng)是相對(duì)慣性空間轉(zhuǎn)動(dòng)的閉環(huán)光路中所傳播光的一種普遍的相關(guān)效應(yīng),即在同一閉合光路中從同一光源發(fā)出的兩束特征相等的光,以相反的方向進(jìn)行傳播,較后匯合到同一探測(cè)點(diǎn)。 若繞垂直于閉合光路所在平面的軸線,相...
光纖陀螺的基本結(jié)構(gòu)由三部分組成:光源、光傳感器和陀螺機(jī)構(gòu)。 光源是光纖陀螺的重要部分,用于發(fā)射光束,可以是半導(dǎo)體激光器、紅外線激光器、可見(jiàn)光激光器等,能夠提供強(qiáng)度足夠的光線,從而實(shí)現(xiàn)陀螺轉(zhuǎn)動(dòng)的目的。 光傳感器是用于檢測(cè)光線反射和數(shù)據(jù)采集的傳感器,根據(jù)光線反射的...
光纖陀螺儀的發(fā)展歷程可以追溯到20世紀(jì)70年代,當(dāng)時(shí)的光纖陀螺儀體積龐大、價(jià)格昂貴、性能不穩(wěn)定,限制了其在實(shí)際應(yīng)用中的推廣和應(yīng)用。隨著技術(shù)的發(fā)展,光纖陀螺儀逐漸趨于小型化、高精度化和低功耗化。目前,光纖陀螺儀在航天航空領(lǐng)域有著普遍的應(yīng)用。它可以用于飛行器的導(dǎo)航...
光纖陀螺是應(yīng)用Sagnac效應(yīng)測(cè)試旋轉(zhuǎn)角速度的全固態(tài)陀螺儀,它將同一光源發(fā)出的一束光分解為兩束,讓這兩束光在同一個(gè)環(huán)路內(nèi)沿相反方向循行一周后會(huì)合產(chǎn)生干涉,這就是Sagnac效應(yīng)。光纖陀螺具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)范圍寬、啟動(dòng)時(shí)間短、抗沖擊能力強(qiáng)等特點(diǎn),已成為慣性測(cè)量和...
在重要慣性元件方面,我國(guó)從20世紀(jì)80年代初開(kāi)始光纖陀螺的研制。相對(duì)于其它陀螺,由于光纖陀螺的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單并且存在技術(shù)潛力和優(yōu)勢(shì),在需求牽引下已經(jīng)有越來(lái)越多的單位投身到研制光纖陀螺的隊(duì)伍中,具備可持續(xù)自主創(chuàng)新能力的單位也逐漸增多。 目前,中低精度光纖陀螺已普遍...
慣導(dǎo)系統(tǒng)是一種不依賴(lài)于外部信息、也不向外部輻射能量的自主導(dǎo)航系統(tǒng)。它能夠提供多種導(dǎo)航參數(shù),而且隱蔽性好、抗干擾性強(qiáng)、全天候工作。之前世界研發(fā)的慣導(dǎo)系統(tǒng),精度會(huì)隨時(shí)間而變化,長(zhǎng)時(shí)間工作會(huì)產(chǎn)生較大誤差。有了這種保偏光纖,就會(huì)讓這種慣導(dǎo)系統(tǒng)具備超高精度,讓搭載這種系...
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...