




光纤陀螺是一种轻便的由固体元件组成的全固态 器件,作为新一代重要惯性器件 ,光纤陀螺, 光纤陀螺它具有其它种类陀螺所不具 的优点 。从范围上来说激光陀螺可以包含光纤陀螺,激光陀螺利用环形激光器在惯性空间转动时正反两束光随转动而产生频率差的效应,来敏感物体相对于惯性空间的角速度或转角,光纤陀螺的谐振腔采用光纤来完成,光纤的柔性这样可以使得谐振腔任意调整。现在光纤陀螺罗经已经使用的比较广泛,一方面是其具有的优点,另外它能给出水平姿态(俯仰、横滚角度),而且与载体捷联,初始化时间短(别小看初始化时间,磁罗经精度低,易受磁场干扰,一般只是备用,电罗经启动很慢的,一般都得30分钟左右,而光纤罗经几分钟甚至更短),安装很方面(任意安装)。
从结构和制造工艺上陀螺仪可以分为机械陀螺、光学陀螺、半导体陀螺。其中机械陀螺又有框架陀螺、动力调谐陀螺、液浮速率积分陀螺、静电陀螺。光学陀螺主要有激光和光纤陀螺2种。光纤陀螺仪是以光导纤维线圈为基础的敏感元件,微型光纤陀螺, 由激光二极管发射出的光线朝两个方向沿光导纤维传播。光传播路径的不同,决定了敏感元件的角位移。光纤陀螺和环形激光陀螺一样,具有无机械活动部件、无预热时间、不敏感加速度、动态范围宽、数字输出、体积小等优点。
光纤陀螺在现代航空,航海,航天和 工业中广泛使用的惯性导航仪器。它的发展对一个***的工业,双轴光纤陀螺, 和一些需求高精度仪器发展具有十分重要的作用。通过使用光纤陀螺仪准确的测量设备的角速度值。
1.光纤陀螺仪的发展现状
光纤陀螺仪是以光导纤维线圈为基础的敏感元件, 由激光二极管发射出的光线朝两个方向沿光导纤维传播。光传播路径的不同,决定了敏感元件的角位移。
光纤陀螺仪与传统的机械陀螺仪相比,优点是全固态,没有旋转部件和摩擦部件,寿命长,动态范围大,民用光纤陀螺,瞬时启动,结构简单,尺寸小,重量轻。与激光陀螺仪相比,光纤陀螺仪没有闭锁问题,也不用在石英块精密加工出光路,成本相对较低。
2.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行进时,若环形通道本身具有一个转动速度,那么光线沿着通道转动方向行进所需要的时间要比沿着这个通道转动相反的方向行进所需要的时间要多。也就是说当光学环路转动时,在不同的行进方向上,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。利用光程的这种变化,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。
3.光纤陀螺仪的应用
光纤陀螺仪价格较为昂贵。在民用领域主要使用中低精度光纤陀螺,因为价格比较低廉,能够满足目前精度的使用。主要应用在地面车辆的自动导航、***定向、车辆控制;对民用飞机姿态控制;在地下工程维护中,寻找损坏的电力线、管道和通信光缆位置的***工具和抢救工具等。通过科技实力不断的发展光纤陀螺仪再进一度发展,有望可以在更多的领域当中见到它的身影。
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