光纤陀螺仪原理在工程应用方面,主要用于战术导弹制导,航天器的姿态调整,卫星定位和精密航天器等领域。现在光纤陀螺仪在惯性技术领域的地位已经确立,逐渐发展成为惯性导航的主流仪表之一。我国也已经将其列为惯性技术领域的重点技术之一。
光纤陀螺仪原理上就是运用物体高速旋转时,角动量很大,旋转轴会一直稳定指向一个方向的性质,所制造出来的定向仪器。传统的惯性陀螺仪主要是指机械式的陀螺仪,机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高,结构复杂,它的精度受到了很多方面的制约。
自从上个世纪七十年代以来,现代陀螺仪的发展已经进入了一个全新的阶段。到八十年代以后,现代光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展,由于光纤陀螺仪具有结构紧凑,灵敏度高,工作可靠等等优点,所以目前光纤陀螺仪原理在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪,成为现代导航仪器中的关键部件。
根据光纤陀螺的角速率动态环境可以看出,需要对光纤陀螺仪的死区、随机游走、失准角、零位、标度因数,尤其是微小角速率下的参数进行仔细测量。光纤陀螺仪在恶劣振动环境和强动压环境中的输出漂移均是主要误差项之一,需要进行仔细设计和地面测试,采取有效措施以消除该误差。此外,在结构尺寸和功率消耗具有足够的冗余量的情况下,选用温度控制方案可以简化模型建立难度和处理算法,减轻产品标定难度。在此基础上,对陀螺仪和组合本体附加吸波材料和磁屏蔽材料,可以有效消除噪声和电磁环境误差,提高惯性测量组合的综合性能。
光纤陀螺仪原理的特点在于基于光学干涉原理,具有全固态结构形式,理论上具备轻小型、高精度、快启动、宽带宽、长期性能稳定等特点。在应用过程中,结构稳定,耐冲击;检测灵敏度和分辨力高;动态范围极宽;寿命长,信号稳定可靠。
光纤陀螺的发展是日新月异的。许多公司出于对其市场前景的看好,纷纷加入到研究开发的行列中来。由于光纤陀螺仪原理在机动载体和军事领域的应用甚为理想,因此各国的军方都投入了巨大的财力和精力。
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