光纖陀螺儀的技術難點,光纖陀螺儀的研究現狀

時間 2023-02-25 08:25:03

1樓:翠嵐

光纖陀螺儀需要突破的主要技術為靈敏度消失、噪聲和光纖雙折射引起的漂移和偏振狀態改變引起的比例因子不穩定。

1. 靈敏度消失。

在旋轉速率接近零時,靈敏度會消失。這是由於檢測器中的光密度正比於sagnac相移的餘弦量所引起。

2. 噪聲問題。

光纖陀螺儀的噪聲是由於瑞利背向散射引起的。為了達到低噪聲,應採用小相干長度的光源。

3. 光纖雙折射引起的漂移。

如果兩束相反傳播的光波在不同的光路上,就會產生飄移。造成光路長度差的原因是單模光纖有兩正交偏振態,此兩種偏振態光波一般以不同速度傳播。由於環境影響,使兩正交偏振態隨機變化。

4. 偏振狀態改變引起的比例因子不穩定。

光纖陀螺儀的研究現狀

2樓:憽人戾

自從2023年美國猶他大來學的vali和shorthill等人源成功研製第bai1個光纖陀螺(fiber-optic gyroscope, fog)以來,光纖陀螺已經du發展了zhi30多年。在30多年的發展過程dao中,許多基礎技術如光纖環繞制技術等都得到了深入地研究。

光纖陀螺儀的突出特點使其在航天航空、機載系統和軍事技術上的應用十分理想,因此受到使用者特別是軍隊的高度重視,以美、日、法為主體的光纖陀螺儀研究工作已取得很大的進展。光纖陀螺儀研究工作大部分集中在干涉式,只有少數公司仍在研究諧振式光纖陀螺。光纖陀螺的商品化是在上世紀90年代初才陸續,中低精度的光纖陀螺(特別是干涉式光纖陀螺)己經商品化,並在多領域內應用,高精度光纖陀螺儀的開發和研製正走向成熟階段。

在國外,l°/h至的工程樣機已用於飛行器慣性測量組合裝置。美國利頓公司已將0.

1°/h的光纖陀螺儀用於戰術導彈慣導系統。新型導航系統fna2012採用了l°/h的光纖陀螺儀和衛星導航gps.美國國防部決定光纖陀螺儀的精度2023年達到 ;2023年達到0.

001°/h;2023年達到 ,有取代傳統的機械陀螺儀的趨勢。

光纖陀螺儀是怎麼做的?

3樓:樹袋熊

原理:塞格尼克理論、干涉理論。

塞格尼克理論的要點是這樣的:當光束在一個環形的通道中前進時,如果環形通道本身具有一個轉動速度,那麼光線沿著通道轉動的方向前進所需要的時間要比沿著這個通道轉動相反的方向前進所需要的時間要多。

當光學環路轉動時,在不同的前進方向上,光學環路的光程相對於環路在靜止時的光程都會產生變化。利用這種光程的變化,如果使不同方向上前進的光之間產生干涉來測量環路的轉動速度,這樣就可以製造出干涉式光纖陀螺儀,如果利用這種環路光程的變化來實現在環路中不斷迴圈的光之間的干涉,也就是通過調整光纖環路的光的諧振頻率進而測量環路的轉動速度,就可以製造出諧振式的光纖陀螺儀。

光纖陀螺儀是鐳射陀螺儀的改進型,由於使用了光纖(光纖繞成圈),使得總光程大大增加,從而轉動時的光程差也大大增加,提高了檢測精度。

製作要點:將繞成多匝環型的光纖兩端接入一個邁克爾遜干涉儀,為了保障系統穩定可靠工作,通常將光纖和干涉儀製作成一個整體。

光纖陀螺儀的發展趨勢

4樓:溫柔攻

光纖陀螺成本低、維護簡便,正在許多已有系統上替代機械陀螺,從而大幅度提高系統的效能、降低和維護系統成本。現在,光纖陀螺已充分發揮了其質量輕、體積小、成本低、精度高、可靠性高等優勢,正逐步替代其他型陀螺。

今後光纖陀螺的研究趨勢有: (1)採用三軸測量代替單軸,研發多功能整合光學晶片、保偏技術等,加大光纖陀螺的小型化、低成本化力度;(2)深入開發中、低精度光纖陀螺的應用,特別是民用慣性導航技術;(3)加強精密級光纖陀螺的技術與應用研究,開發新型的光纖陀螺b-fog和frlg等。

實現無人駕駛技術難點有哪些?

光纖陀螺儀和鐳射陀螺儀哪個精度高?各有什麼優缺點?高精度鐳射陀螺儀和光纖陀螺儀哪有賣的?

5樓:匿名使用者

鐳射陀螺精度高。兩種都是光學陀螺,都是基於薩格奈克效應。不同的是一個在光纖中傳播,一個在諧振腔中傳播。

光纖成本低,但是易受溫度變化造成的熱脹冷縮不均以及纏繞時張力變化影響。鐳射陀螺光在諧振腔中傳播,受外界影響小,因此精度較高,但諧振腔成本昂貴。做鐳射陀螺的主要是國防科大和西安的航空618所,還有一個航天33所。

光纖陀螺主要是浙大和北航。

純手工製作,非複製貼上,望採納。

mems可否取代光纖陀螺儀技術

6樓:匿名使用者

不會的。

光纖陀螺是繼鐳射陀螺巨大的進步,屬於兩光陀螺,利用sagnac效應,用光程差反算角速度,相比鐳射陀螺,體積小,成本低,精度可達千分之一,而且沒有活動部件,可靠性高,獲得了廣泛的應用。目前國內主要是北航和浙大兩大派系,從業者約30多家,技術已經開放,大多數精度也就十分之一的樣子,產業鏈已經向中西部轉移,民工都可以幹。但相比mems還是非常的貴,而且近千米的光纖繞成一坨,溫度係數、可靠性、抗衝擊、長儲都有問題,而且mems目前的精度已經是10和開環光纖相當,並且已經向1進發,所以在一些低端和短時應用非常考驗光纖從業者的粗大神經,而且mems小體積重量,低成本,晶片批量化,高可靠性等優勢非常明顯,但mems的精度10年內進入0.

1有點困難,因此,在到千分之一都可以是光纖的天下,短時間取代不了的。

光纖陀螺儀都學什麼課程

7樓:匿名使用者

光纖陀螺儀技術上涉及的領域包括光學,電子,計算機,機械,也就是說光機電算全有,光學上,物理光學,光纖光學,電磁場理論。涉及面很廣。

如何使用多個消費級mems陀螺儀才能達到光纖陀螺儀的精度

8樓:匿名使用者

基本不可能。消費級的mems陀螺儀精度一般在100°/h。提高陀螺儀精度的方法除了基礎搭建,就是用演算法,類似於卡爾曼濾波器等。

光纖陀螺儀的精度,低的是1°/h,高的可以達到,想要僅僅通過演算法而將100°/h的陀螺儀提升至1°/h是非常困難的事,要是有的話也不會有光纖陀螺儀存在的必要了。

9樓:浴血前鋒

就像很多人拿手機的畫素去和單反比,呵呵~~

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