光纤陀螺仪的分类
什么是光纤陀螺仪
光纤陀螺仪(FOG)可以感受方向的变化,因此可以实现传统机械陀螺仪的功能。FOG最早由Vali与Shortill于1976年提出。光纤陀螺仪提供了非常精确的转动信息,它对轴间振动,加速度与冲击不敏感,相比传统的惯性自旋陀螺仪,FOG没有运动部件,不依赖于运动惯性,表现可靠,因此FOG被用于高性能航天航空应用中。
图一:光纤陀螺仪
光纤陀螺的基本原理
各种类型的光纤陀螺,基本原理都是利用Sagnac效应,只是各自所采用的位相或频率解调方式不同,或者对光纤陀螺的噪声补偿方法不同而已。根据Sagnac效应,当一环形光路在惯性空间绕垂直于光路平面的轴转动时,光路内相向传播的两列光波之间,因光波的惯性运动而产生光程差,从而导致两束相关光波的干涉。通过对干涉光强信号的检测和解调。即可确定旋转角速度。
光纤陀螺仪的分类
光纤陀螺仪的分类按照性能和应用的角度可分为速率级、术级和惯性战级等3个级别。速率级光纤陀螺已经产业化,主要应用于机器人、下建造隧道、地管道路径勘测装置和汽车导航等对精度要求不高的场合。日本、国等国家研制、法生产的这种精度的陀螺仪,已大批量应用到民用领域。战术级光纤陀螺具有寿命长、靠性高和成本低等优点,可主要用于战术导弹、程/近中程导弹和商用飞机的姿态对准参考系统中。惯性级光纤陀螺主要是用于空间定位和潜艇导航,开发其和研制正逐步走向成熟,国有关公司和研究机构是研制、美生产该级别光纤陀螺的佼佼者,光纤陀螺仪按照不同的分类标准,有不同的分类结果。
1.按其回路类型可分为开环光纤陀螺和闭环光纤陀螺两类,开环光纤陀螺不带反馈,接检测光输直出,许多复杂的光学和电路结构,有结构简单;
2.按结构可分为单轴和多轴光纤陀螺,纤陀螺的多轴化正光是其发展方向之一;
3.按工作原理可分为干涉式光纤陀螺、振式光纤陀螺谐制器。