光纤陀螺
光纤陀螺术语及测试方法
光纤陀螺术语及测试方法光纤陀螺是一种利用光学原理来测量角速度和方向的仪器。
其优点包括精度高、响应速度快、稳定性好等，因此在惯性导航、航天航空、自动控制等领域得到了广泛的应用。
光纤陀螺的术语主要包括以下几个方面：1.动态误差：动态误差是指光纤陀螺在运动过程中由于各种因素导致的测量误差。
例如，由于光纤陀螺的光学元件和机械部件在运动时产生的振动、材料膨胀等原因，会导致测量结果的偏差。
2.静态误差：静态误差是指光纤陀螺在静止不动时由于各种因素导致的测量误差。
例如，由于光纤陀螺的温度变化、光学元件和机械部件的松动等原因，会导致测量结果的偏差。
3.小干扰误差：小干扰误差是指光纤陀螺在受到小幅度干扰时产生的测量误差。
例如，由于光纤陀螺的机械结构和光学元件的松动等原因，会导致测量结果的不稳定性。
4.归零误差：归零误差是指光纤陀螺在归零过程中产生的测量误差。
例如，由于光纤陀螺的光纤光路中存在的偏移、偏振和偏心等原因，会导致归零结果的不准确性。
5.偏置误差：偏置误差是指光纤陀螺在测量过程中产生的零点漂移。
光纤陀螺的偏置误差可能由于温度变化、机械部件磨损等原因引起。
除了以上术语之外，光纤陀螺的测试方法主要包括以下几种：1.静态测试：静态测试是指将光纤陀螺放置在静止的环境中，通过测量其输出信号来评估其静态误差。
常用的方法包括将光纤陀螺与参考陀螺或参考仪器进行比较，以确定其零点漂移等测量误差。
2.动态测试：动态测试是指将光纤陀螺安装在运动的平台上，通过测量其输出信号来评估其动态误差。
常用的方法包括将光纤陀螺与参考陀螺或参考仪器进行比较，以确定其响应速度、线性度等测量性能。
3.带宽测试：带宽测试是指通过改变输入信号的频率，测量光纤陀螺输出信号的变化，以确定其响应频率范围。
常用的方法包括使用正弦波信号作为输入信号，测量光纤陀螺输出信号的幅值和相位变化。
4.稳定性测试：稳定性测试是指通过长时间连续测量光纤陀螺输出信号的变化，以确定其稳定性和长期稳定性。
光纤陀螺
EuroFOG(法国)
10゜/h到0.01 ゜/h系列化 0.05゜/h 10゜/h
Fizoptika(俄罗斯) 日立（日本）
3. 与其他陀螺的比较：
光纤陀螺是一种全固态的光学陀螺仪，它的主要优点在于；①无 运动部件，仪器牢固稳定，耐冲击且对加速度不敏感；②结构简单， 零部件少，价格低廉；③启动时间短(原理上可瞬间启动)；④检测灵 敏度和分辨率极高(可达 10rad/s)；⑤可直接用数字输出并与计算机 接口联网；⑥动态范围极宽(约为 2000°/s)；⑦寿命长，信号稳定 可靠；⑧易于采用集成光路技术；⑨克服了因激光陀螺闭锁现象带来 的负效应；⑩可与环形激光陀螺一起集成捷联式惯性系统传感器。
屏幕
分光镜 光源
反射镜 1
反射镜 2
反射镜 3
萨格纳克效应已经得到广泛的应用， 由萨格纳克效应研制出的光 纤陀螺已成功地用于航空、航天等领域，是近 20 年发展较快的一种 陀螺仪。 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，将因光波的惯性运动 而产生光程差，从而导致两束相干光波的干涉。该光程差对应的位相 差与旋转角速率之间有一定的内在联系， 通过对干涉光强信号的检测 和解调，即可确定旋转角速率。 以干涉式光纤陀螺为例，如图1所示，光源(SLD)发出的光经分束器 (coupler)分为两束后，进入一半径为R的单模光纤环(fiber coil) 中，分别沿顺时针方向(CW)及逆时针方向(CCW)反向传输，最后同向 回到分束器形成干涉。显然，当环形光路相对于惯性参照系静止时， 经顺、逆时针方向传播的光波回到分束器时有相同的光程，即两束光 波的光程差等于0；当环行光路绕垂直于所在平面并通过环心的轴以 角速度Ω 旋转时，则沿顺、逆时针方向传播的两波列光波在环路中传 播一周产生的光程差为：
光纤陀螺
光纤陀螺
Lecture 14 -- Fiber Optic Gyro
1
Outline
1. 光纤陀螺概述 2. 光程差, 相位差和互易性 光程差 3. 相位偏置和相位调制 4. 开环、闭环光纤陀螺, 谐振光纤陀螺 开环、闭环光纤陀螺 5. 其它问题
Lecture 14 -- Fiber Optic Gyro
~ fm
D PSD SF
引入放大器 SF 和相位 形成闭环. 变换器 PT, 形成闭环
Lecture 14 -- Fiber Optic Gyro
17
4.3 谐振型光纤陀螺
PSD1 D1 SL LR SL1 PSD2 D2 L2 SL2 C L1
光纤线圈
分成两束, 谐振器). 来自 LR 的激光被 SL 分成两束 从两端进入线圈 (谐振器 谐振器 当光纤陀螺旋转, 两束光的谐振频率变化. 当光纤陀螺旋转 两束光的谐振频率变化 频率差和输入角速度成正比, 测量. 频率差和输入角速度成正比 由两个检测器和 PSD 测量
π π
2
−π
−
π
2
0
∆ϕ
当输入的相移 ∆φ=0，检测器的输出 ， 如左图所示. 如左图所示 I
ϕm
当 ∆φ≠0, 检测器的输出如右图所 示. 输出信号的均值取决于当前曲线下 的面积. 的面积
−π −
π
2
0
π π
2
∆ϕ
ϕm
Lecture 14 -- Fiber Optic Gyro
12
3.3*交变相位偏置 交变相位偏置
5
2.1 Sagnac 干涉仪 静止 干涉仪:
环形 Sagnac 干涉仪
光纤陀螺技术参数选型
光纤陀螺技术参数选型1.光纤陀螺工作原理光纤陀螺是一种利用回波光纤中光信号相位差变化来测量转动角速度的设备。
其基本原理是通过光纤传输光信号的相位差变化来实现转动角速度的测量。
2.光纤陀螺技术参数光纤陀螺的技术参数包括测量范围、分辨率、精度、稳定性等。
2.1测量范围光纤陀螺的测量范围是指其能够测量的转动角速度的上下限。
根据具体应用的需求，需要选用合适的测量范围，以保证光纤陀螺可以满足实际测量需要。
2.2分辨率光纤陀螺的分辨率是指其能够测量的最小角速度变化，也可以理解为陀螺仪的感知能力。
分辨率越高，表示光纤陀螺对微小的角速度变化更加敏感。
2.3精度光纤陀螺的精度是指其输出值与实际值之间的误差。
精度越高，表示光纤陀螺的测量结果与实际值之间的偏差越小。
2.4稳定性光纤陀螺的稳定性是指其在长期工作过程中输出值的稳定性能。
稳定性越好，表示光纤陀螺的测量结果在不同环境条件下的波动较小。
3.光纤陀螺技术参数选型方法在确定光纤陀螺的技术参数时，需要综合考虑实际应用需求、成本和技术可行性等因素。
以下是一些常用的光纤陀螺技术参数选型方法：3.1根据应用需求确定测量范围根据实际测量需求，确定光纤陀螺的测量范围。
需要考虑转动角速度的最大值和最小值，以保证光纤陀螺能够满足实际测量需求。
3.2根据应用场景确定分辨率根据应用场景的需求，确定光纤陀螺的分辨率。
一般来说，对于需要测量微小角速度变化的应用，需要选择具有高分辨率的光纤陀螺。
3.3根据应用精度确定精度要求根据应用的精度要求，确定光纤陀螺的精度。
对于需要高精度测量的应用，需要选择具有高精度的光纤陀螺。
3.4根据应用稳定性确定稳定性要求根据应用的稳定性要求，确定光纤陀螺的稳定性。
对于需要长期稳定工作的应用，需要选择具有良好稳定性的光纤陀螺。
4.光纤陀螺技术参数选型的注意事项在进行光纤陀螺技术参数选型时，需要注意以下几个方面：4.1应用需求的准确把握需要充分了解实际应用需求，使技术参数选型更加准确。
光纤陀螺仪原理
光纤陀螺仪原理1. 引言光纤陀螺仪（Fiber Optic Gyroscope，简称FOG）是一种利用光纤和激光干涉原理测量角位移的装置。
光纤陀螺仪工作稳定、精度高、重量轻、体积小、抗振动能力强，广泛应用于航天、航海、火箭、导弹等领域。
本文将详细解释与光纤陀螺仪原理相关的基本原理。
2. 基本原理光纤陀螺仪的工作原理基于光的干涉效应，通过测量光传播路径中的相位差来得到角位移的信息。
光纤陀螺仪主要由光源、分束器、光纤环路和光电探测器等部分组成。
2.1 光源光纤陀螺仪一般采用激光光源作为发射器。
激光具有单色性、方向性和相干性等优点，可以提供稳定的光信号用于测量。
激光源发射出的激光光束经过准直、偏振等处理后，进入光纤环路进行干涉。
2.2 分束器分束器是将激光光束分成两束的光学组件。
一束光沿着光纤环路的顺时针方向传播，称为顺时针光；另一束光沿着逆时针方向传播，称为逆时针光。
2.3 光纤环路光纤环路是光纤陀螺仪的核心部分，由多个光纤组成。
光纤环路通常采用“S”型或“Z”型布局，其目的是使光在环路中传播一定长度，以增大传播时间，提高测量精度。
在光纤环路中，顺时针光和逆时针光通过相同的光纤传输，形成光纤内壁的干涉。
2.4 光电探测器光电探测器用于测量干涉光信号的强度。
光纤环路两端分别安装有光电探测器，用于接收顺时针光和逆时针光经过干涉后的光强信号。
3. 工作过程光纤陀螺仪的工作过程可以分为两个阶段，即初级调零和运行测量。
3.1 初级调零初级调零是为了消除光纤陀螺仪中的零偏误差。
在初级调零过程中，设备会自动采集并记录下零偏误差的数值。
首先，光纤陀螺仪的光源发射激光光束，分束器将光束分成顺时针光和逆时针光，然后它们分别沿着光纤环路传播。
在传播过程中，如果光纤环路没有发生旋转，则顺时针光和逆时针光会以相同的路径传播回来。
当顺时针光和逆时针光在光纤环路两端重新合成时，它们会以特定的相位关系进行干涉。
这种干涉会导致光电探测器接收到的光强发生相应的变化。
光纤陀螺资料课件
02
光纤陀螺技术
光纤陀螺的关键技术
光学干涉技术
光学波导技术
信号处理技术
光纤陀螺的技术优势
高精度测量
。
抗干扰能力强
可靠性高 成本低
光纤陀螺的技术挑战
温度稳定性
标定和校准
光纤陀螺的测量精度受温度影响较大， 需要采取有效的温度补偿措施提高稳 定性。
光纤陀螺的测量精度需要经过标定和 校准，这是一项复杂的工作，需要高 精度的测试设备和专业的技术人员。
光学噪声Βιβλιοθήκη 光纤陀螺的光学干涉信号较弱，容易 受到光学噪声的干扰，需要优化光学 系统降低噪声。
03
光纤陀螺的制造工艺
光纤陀螺的制造流程
光纤绕制
测试与调整
材料准 备
光学元件装配
封装与成品检验
关键制造工艺与技术
高精度光纤绕制
温度补偿技术
光学元件对准与固定 信号处理与控制技术
制造工艺的优化与改进
持续改进绕线工艺
05
光纤陀螺的发展趋势与展望
技术发展趋势
集成化与微型化 高精度与高稳定性 多轴与阵列化
应用领域拓展
智能交通
航空航天 机器人
未来展望与挑 战
新材料与新工艺 系统集成与智能化 标准化与可靠性
THANKS
感谢观看
引入新材料和新技术
加强质量管理与监控
04
光纤陀螺的性能测试与评估
测试方法与标准
测试方法
测试标 准
性能参数与指 标
性能参数
性能指标
性能测试案例分析
测试案例一
对某品牌的光纤陀螺进行偏振稳定性测试，测试结果显示该光纤陀螺在长时间内 具有良好的偏振稳定性，能够满足高精度测量的需求。
光纤陀螺的原理及应用
原理
物质受到外界磁场的作用时， 它内部的磁化强度也会发生 变化。表面铁磁共振就是利 用这种变化来检测磁场的方 法。
应用
除了光纤陀螺，表面铁磁共 振还可以应用于医学检测等 领域。
光纤角速度传感器
概念
光纤角速度传感器是利用光纤感 应器对角速度进行测量的装置。
测量原理
光纤角速度传感器是基于光学菲 涅耳效应的，通过比较两束相干 光的相位差来测量角速度。
应用
光纤角速度传感器广泛应用于航 空，航天领域，以及高精度测量 等领域。
光纤陀螺工作原理
1
测量转速
依据光学相位差，测量稳定的光路差，得到转速。
2
修正偏移
通过修正惯性元件对角速度的缓漏和扭曲，并对其加以合成，得到最终的修正偏 移值。
3
输出信息
将信息进行数字调制，再经过光电转换，输出信号。
光纤陀螺应用
航空航天领域中的应用
光纤陀螺可以利用其高精度，稳定性和快速响应等 特点，对导航系统的性能进行优化，有利于飞行器 的稳定性和定位准确性。
高精度测量领域中的应用
光纤陀螺结构先进，性能优良，可以应用于各种高 精度测量领域，例如海洋测量、地震勘测、气象预 报等。
结论
1 光纤陀螺的原理和应用非常广泛。
作为一种高精度、高精度度、高可靠性的惯 性导航仪器，它造福于各种不同领域的技术 创新和发展。
2 但光纤陀螺仍有发展空间。
例如在增加测量精度和减小体积和重量等方 面，还需要不断地进行技术突破和改进。
光纤陀螺的原理及应用
光纤陀螺是一种基于光学原理的惯性导航仪，是现代导航技术的重要组成部 分。
原理介绍
光纤陀螺是基于瞬时轴法和恒星法的惯性导航系统，在运动状态下利用光纤 角速度传感器和光学共振，利用光学效应对角速率进行测量，从而实现对飞 行姿态和导航状态的振是一种基于磁 共振原理的测量方法，常用 于测量光纤陀螺中的磁场。
光纤陀螺
fibre optic gyroscope
谐振腔光纤陀螺 ( R— FOG)
布里渊型光纤陀螺( B— FOG)
干涉式光纤陀螺仪(I-fog)
干涉型光纤陀螺 ( I — F O G) 是研究开发最早 、 技术最为成熟的光纤陀螺 ， 属第 1代光纤陀螺 。它利用干涉测量技术把光位相的测量转变为光强度的测 量 ，从而较简单地测出 Sagnac位相变化。[5]
摘自《中国惯性技术学报》2005年10月刊
光纤陀螺仪原理-Sagnac效应
Company Logo
光纤陀螺仪原理-Sagnac效应
各种类型的光纤陀螺， 其基本原理都是利用 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
[2] V a l i V， S h o r th i l l R W．F i b e r Ri n g I n t e r f e r ome t e r [ J ] ． Ap p 1 ．Op t ， 1 9 76， 1 5： 1 0 9 9-1 1 0 0．
fibre optic gyroscope
布里渊型光纤陀螺( B— FOG)
布里渊型光纤陀螺是第 3代光纤 陀螺 ，又称光 纤环形激光陀螺( F — RLG)，或受 激布里渊散射光纤 环形激光陀螺( B— FRLG) 。采用有源谐振腔的布里 渊光纤陀 螺( B— FOG) 是利用高功率光在光纤 中激 发布里渊散射光(SBS) 的光纤陀螺仪。 当光纤环中传输的光强达到一定程度时就会产生布里渊散射，散射光的频率由于受 萨格奈克效应的影响，顺、逆时时的两束布里渊散射光的频差与旋转角速度成正 比。检测顺、 逆时针方向光波产生的散射光的频率，并进行拍频处理，就可以得 到光纤环的旋转角速度。
光纤陀螺仪的原理及应用
光纤陀螺仪的发展现状和趋势
光纤陀螺仪目前已经取得了长足的发展，技术不断进步。未来，随着对导航 和姿态测量需求的增加，光纤陀螺仪有望实现更高的精度和更广泛的应用。
光纤陀螺仪的技术挑战和解决 方案
光纤陀螺仪在实际应用中仍面临一些挑战，如温度漂移、光纤损耗等问题。 为了解决这些问题，科学家们正在努力开发新的材料和技术，以提高光纤陀 螺仪的性能。
光纤陀螺仪的应用领域
• 航空航天：飞机、导弹、卫星等导航定位系统 • 智能交通：自动驾驶、船舶姿态控制 • 工业制造：机器人导航、运动控制 • 科学研究：地震仪、地壳运动监测 • 军事：导弹发射控制、舰船、战车稳定控制
光纤陀螺仪的优势和特点
• 高精度：能够测量非常微小的角速度变化 • 高稳定性：对温度、震动等环境因素的影响较小 • 长寿命：光纤陀螺仪无机械零件，寿命长 • 抗干扰能力强：能够在复杂环境下工作
光纤陀螺仪的原理及应用
光纤陀螺仪是一种基于光学原理Fra bibliotek高精度惯性测量装置，广泛应用于导航、 航空航天、智能交通等领域。
光纤陀螺仪的定义及基本原理
光纤陀螺仪是通过利用光的干涉现象来测量角速度的一种设备。它基于狭缝 效应，通过检测光纤中光传输的相位变化来计算角速度。
光纤陀螺仪的工作原理
光纤陀螺仪利用角速度对光纤中光的相位差的影响，通过探测这一差异来测 量角速度。光纤陀螺仪通过光源、光纤、光路、检测器等组成，实现对角速 度的测量。
结论和展望
光纤陀螺仪作为一种高精度的惯性测量装置，具有重要的应用价值。随着技术的进一步发展和需求的增加，光 纤陀螺仪将在更多领域得到应用，并为社会发展做出更大的贡献。
光纤陀螺的精度和稳定性研究
光纤陀螺的精度和稳定性研究光纤陀螺是一种利用光纤的技术来测量角速度和角位移的设备，它在惯性导航、精密导航和航空航天等领域得到广泛的应用。
其优点在于精度高、稳定性强、寿命长、重量轻以及体积小等特点。
本文将深入探讨光纤陀螺的精度和稳定性研究，为读者带来一份的科学知识。
1. 光纤陀螺介绍光纤陀螺的工作原理是利用旋转光路效应，将激光束从光纤中传入陀螺仪，在单位时间内测量旋转角度和旋转速度，从而得到角速度和角位移的数据。
它与传统的机械陀螺相比，具有更高的精度和稳定性，并且摩擦和磨损小，减少了运动部件的故障和损坏。
2. 精度研究光纤陀螺的精度是指测量角速度和角位移的精度，在实际应用中，这是非常关键的，特别是在高精度测量中。
目前，研究人员采用了多种方法来提高光纤陀螺的精度，例如：采用更高的分辨率、适度地减小量程、优化信号处理算法和补偿噪声等，使测量的误差尽可能地减小。
3. 稳定性研究光纤陀螺的稳定性是指在变化的环境条件下，其测量精度的保持能力。
如果在复杂的环境中，光纤陀螺的稳定性较差，则会影响其应用价值。
因此，研究光纤陀螺的稳定性有着重要的意义。
研究人员通过降低环境温度、减小机械负载、研究隔振系统和优化结构设计等方法提高光纤陀螺的稳定性，并保证其在极端环境下也能够正常工作。
4. 常见应用光纤陀螺在军事、航空航天、自动驾驶等领域得到了广泛的应用。
例如，在惯性导航系统中，光纤陀螺具有更好的性能，能够提供更精确、更可靠的角度测量信息；在飞行模拟中，光纤陀螺能够实时地测量飞机的各种角度信息，从而模拟更精细的飞行过程；在智能机器人中，光纤陀螺可用于机器人运动的控制和姿态稳定等。
5. 未来发展随着技术不断的发展，光纤陀螺的应用也将会越来越广泛。
在未来，研究人员将继续致力于提高光纤陀螺的精度和稳定性，并且开发更多的应用场景。
同时，将适应新的需求和挑战，将光纤陀螺的技术发展到更高的层次。
总之，光纤陀螺的精度和稳定性是其在现实应用中的关键，对于提高光纤陀螺的精度和稳定性有着长期的研究和探索价值。
光纤陀螺核心器件简介及参数
一、什么是光纤陀螺？光纤陀螺是一种用于惯性导航的光纤传感器陀螺仪(gyroscope)意即“旋转指示器”，是指敏感角速率和角偏差的一种传感器．光纤陀螺仪是广义上的陀螺仪，是根据近代物理学原理制成的具有陀螺效应的传感器。
因其无活动部件——高速转子，称为固态陀螺仪。
这种新型全固态的陀螺仪将成为未来的主导产品，具有广泛的发展前途和应用前景。
二、光纤陀螺核心器件有哪些？1.多功能集成光波导调制器MIOC(Y波导)概述MIOC（集成光学多功能光波导调制器）具有起偏与检偏、分束与合束以及电光相位调制等功能。
理论设计保证产品具有高性能；工艺制备保证产品具有高可靠性；生产控制保证批量产品具有高一致性。
全温范围内具有插入损耗低、偏振消光比高、电光相位调制线性度高的特点。
采用微电子工艺和微光学工艺制作、保偏光纤对准耦合封装技术，具有850nm、1310nm 和1550nm 等多个工作波段。
也可以按照客户的要求定制不同工作波长、不同封装形式等特殊规格的器件。
应用•光纤陀螺•光纤电流传感•其它光纤传感特点•插入损耗低•偏振消光比高•温度相关损耗变化小•电光相位调制线性度高•可靠性高参数表Mini 1310 系列类别参数符号单位性能指标(典型值)光学性能中心波长λc nm 1290~1330 插入损耗IL dB ≤4.全温插入损耗变化∆IL dB ≤0.5 分光比 D - 48/52~52/48 全温分光比变化率∆D % ≤±3.0 背向反射RL dB ≤-55残余强度调制RIM - ≤2/1000 尾纤偏振串音PER dB ≤-30.0全温尾纤偏振串音PER T dB ≤-25.0电学性能半波电压VπV ≤5.0 波形斜率S - ≤1/200 带宽MHz ≥300W封装结构封装形式- - 可伐镀金封装器件尺寸- mm 20⨯7⨯4.尾纤类型- -SM/PM,φ125μm/80μm光纤尾纤长度L m ≥1.0环境指标工作温度T W℃-45~70储存温度T S℃-55~851310系列类别参数符号单位性能指标(典型值)优级高级光学性能工作波长λc nm129~1330 插入损耗IL dB ≤3.5全温插入损耗变化∆IL dB ≤0.4 ≤0.5 分束比 D % 50±1.5 50±2.0 全温分光比变化率∆D % ≤1.5 ≤3 背向反射RL dB ≤-55残余强度调制RIM - ≤5/10000 ≤ 2/1000 尾纤偏串音PER dB ≤-30全温尾纤偏振串音PER T dB ≤-30 ≤-27电学性能半波电压VπV ≤3.5 ≤3.5 波形斜率S - ≤1/250 ≤1/250 带宽BW MHz ≥300封装结构封装形式- - 可伐镀金器件尺寸(不含引脚) - mm 30⨯8⨯5 尾纤类型- -SM/PM, φ125μm/80μm光纤尾纤长度L m 1.2环境指标工作温度T W℃-45~+70储存温度T S℃-55~+851550系列类别参数符号单位性能指标(典型值)优级高级光学性能工作波长λc nm 1530~1570插入损耗IL dB ≤3.5全温插入损耗变化∆IL dB ≤0.3 ≤0.5 分束比 D % 50±2.0全温分光比变化率∆% ≤1 ≤3 背向反射RL dB ≤-55残余强度调制RIM - ≤5/10000 ≤2/1000尾纤偏振串音PER dB ≤-30全温尾纤偏振串音PERT dB ≤-30 ≤-27电学性能半波电压VπV ≤3.5 ≤4.0 波形斜率S - ≤1/250 ≤1/250 带宽BW MHz ≥300封装结构封装形式- - 特制可伐镀金器件尺寸(不含引脚) - mm 45⨯9⨯5 30⨯8⨯5 尾纤类型- - SM/PM, φ125μm/80μm光纤尾纤长度L m 1.2环境指标工作温度TW ℃-45~+70储存温度TS ℃-55~+85注1：光纤可以选择快慢轴工作注2：满足Telcordia GR468、GJB548B等标准2.保偏光纤分束器PMFS概述PMFS（保偏光纤分束器）的功能是在保持光波原有偏振态前提下，实现光波功率的分束。
光纤陀螺概述.
第3节光纤陀螺的工作原理
光纤陀螺的基本原理是基于Sagnac 效应, 如图1所示,在同一光学
回路中, 沿顺时针方向( CW) 逆时针方向( CCW) 传播的两束光,
当回路绕垂直于自身的轴转动时将使两束光产生相位差, 该相位 差的大小与光回路的旋转速率成比例。
图1:Sagnac 效应原理图
第3节光纤陀螺的工作原理
了具有自相似性的
分型噪声。
1 f
分形噪声是一种具有长程相似性、自相似性及 度特点的非平稳噪声。
类型普
第4节光纤陀螺的误差分析
从误差特性的角度来分析，光纤陀螺的噪声主要包括量化噪声、随机 游走、偏置不稳定性和速率随机游走。其中，随机游走系数的主要来 源是光源的的相对强度噪声、探测器的电噪声和散粒噪声以及相关时 间比采样时间短的其他高频噪声项和光线陀螺中的二阶背向散射，这 些噪声均可用白噪声描述。零偏不稳定性源于法拉第磁场效应、温度 波动引起的飘移或其他低频环境噪声以光纤陀螺中的偏振演变和探测 器的闪烁噪声。
光纤陀螺概述
2012年5月13日
内容安排
光纤陀螺的定义、简介、特点； 光纤陀螺的分类； 光纤陀螺的工作原理； 光纤陀螺的误差分析； 光纤陀螺的应用与发展。
第1节光纤陀螺的定义、简介、特点
中文名：光纤陀螺 英文名:Fiber Optical Gyro 定 义：应用激光及光导纤维技术测量物体相对于惯
使用寿命；
(4)易于采用集成光路技术，信号稳定，且可直接用数字 输出，并与计算机接口联接；
第1节光纤陀螺的定义、简介、特点
与机电陀螺、激光陀螺相比，具有如下特点：
(5)通过改变光纤的长度或光在线圈中的循环传播次数，
可以实现不同的精度，并具有较宽的动态范围； (6)相干光束的传播时间短，因而原理上可瞬间启动，无 需预热； (7)可与环形激光陀螺一起使用，构成各种惯导系统的传
光纤陀螺仪及其应用
光纤陀螺仪及其应用引言光纤陀螺仪是一种基于光纤技术制造的高精度陀螺仪，具有广阔的应用前景。
它在现代科技领域，如测量速长、角速度、导航系统、机器人控制等方面发挥着越来越重要的作用。
本文将详细介绍光纤陀螺仪的基本原理及在各领域的应用，并展望其未来发展。
光纤陀螺仪的基本原理光纤陀螺仪主要利用光的干涉原理来测量角速度。
在光纤陀螺仪中，激光束被分成两路，分别沿不同的路径传输，然后再合并。
当光纤环路中存在角速度时，两路光束的相位差会发生变化，通过测量相位差即可计算出角速度。
关键技术包括光捕捉、光路传输及数字信号处理等。
光纤陀螺仪的应用领域1、测量速长：光纤陀螺仪可以用于测量物体的速度和长度。
通过测量物体在不同位置的速度，结合光纤陀螺仪的高精度测角技术，可以计算出物体的长度。
2、角速度：光纤陀螺仪在军事、航空航天、无人驾驶等领域中被广泛应用于测量角速度。
例如，在导弹制导、无人机飞行控制、车船驾驶等场景中，需要精确的角速度信息来确保精确打击或安全行驶。
3、导航系统：光纤陀螺仪是惯性导航系统中的重要组成部分。
在卫星导航系统中，光纤陀螺仪可以提供高精度的角速度和加速度信息，与卫星信号相结合，实现更加精确的导航。
4、机器人控制：在机器人控制领域，光纤陀螺仪可以用于监测机器人的姿态和角速度，以确保机器人的精确动作和稳定运行。
特别是在一些恶劣环境（如高温、低温、强电磁场等）中，光纤陀螺仪更是具有其他类型陀螺仪无法比拟的优势。
光纤陀螺仪的未来展望随着科技的不断发展，光纤陀螺仪的技术也在不断进步。
未来，光纤陀螺仪将朝着更高精度、更小体积、更低成本、更高可靠性方向发展。
同时，随着5G、物联网、人工智能等技术的快速发展，光纤陀螺仪的应用场景也将越来越广泛。
市场潜力巨大，为光纤陀螺仪的发展带来了更多的机会和挑战。
结论光纤陀螺仪作为一种重要的传感器，在测量速长、角速度、导航系统、机器人控制等领域中具有广泛的应用。
本文详细介绍了光纤陀螺仪的基本原理及在各领域的应用，并展望了其未来的发展。
光纤陀螺仪
光纤陀螺仪原理-Sagnac效应
1913年，萨格奈克（Sagnac ）论证了运用无运动部件的光 学系统同样能够检测相对惯性 空间的旋转。他采用了一个环 形干涉仪，并证实在两个反向 传播光路中，旋转产生一个相 位差。
光纤陀螺仪原理-Sagnac效应
Sagnac 效应
理想条件下，环形光路系统 中的Sagnac效应如图1所示。 一束光经分束器M进入同一光学 回路中，分成完全相同的两束光 CCW和CCCW，分别沿顺时针 方向(CW)和逆时针方向(CCW) 相向传播，当回路绕垂直于自身 的轴转动时，将使两束光产生相 位差，该相位差的大小与光回路 的旋转速率成比例。
CCCW
M
l
M ’
4 RL S 0c
(a)
(b)
图1 理想环形光路系统中的 Sagnac 效应 (a)系统静止；(b)系统旋转
光纤陀螺仪原理-Sagnac效应
Sagnac 效应
传输相位差：
S
4 RL 0c
那么，问题来了 ？？
如何检测相位差？
利用光的干涉：振动频率相同、 方向相同、相位差恒定
干涉式光纤陀螺 ( I — FOG)
干涉式陀螺首次应于道尼尔328客机上，目前应用于波音777飞机的姿态和
空气数据系统(SAARU)。
干涉式陀螺 装置安放处
道尼尔328客机
谐振腔光纤陀螺 ( R— FOG)
谐振腔光纤陀螺（R-FOG）是第2代光纤陀螺。它利用一个循环的环形 谐振腔来增强旋转引起的萨格奈克效应。
CCCW
tCCW
2R
c R
M
l
M ’
tCW
2R
c R
(a)
(b)
光纤陀螺的原理及构成
光纤陀螺的原理及构成
光纤陀螺是一种利用光纤传感器和光学干涉原理测量角速度的仪器。
它的原理基于光波通过光纤的传输和干涉。
光纤陀螺的构成主要包括以下部分：
1. 光源：发出光波的光源，一般采用激光器。
2. 光纤：将光波从光源传输到光学器件中。
3. 光学器件：包括分束器、合束器和反射镜等，用于将光波分成两路，经过不同的光程后再合并起来，以检测出旋转角速度。
4. 光电探测器：检测干涉信号并将信号转换成电信号输出。
5. 控制系统：用于控制光纤陀螺的运转，包括光源的控制、光学器件的调整和信号的处理等。
当光纤陀螺旋转时，由于旋转会改变光波经过光程的长度，因此在两路光波合并时会产生干涉。
通过检测干涉信号的变化，可以测量出旋转角速度。
由于光纤陀螺具有高灵敏度和稳定性，因此在惯性导航、航空航天等领域得到了广泛应用。
光纤陀螺
M l
M ’
(a)
(b)
4 分类
4.1 干涉型光纤陀螺（I-FOG）
I-FOG是第一代光纤陀螺,主 要用作角速度传感器,这种光 纤陀螺结构很简单,价格便宜, 但是线性度差(10-3量级),动 态范围小(10-6量级)。 IFOG是光纤陀螺中研究最早的, 现在其实验室精度已达104(°)/h ,在国内外的军用和 民用方面得到了广泛的应用, 目前世界各国开发的实用产 品大部分都是干涉型光纤陀 螺。
4 分类
4.2 谐振型光纤陀螺（R-FOG）
R-FOG是第二代光纤陀螺 ，RFOG 的研究较晚,, 主要用来解决 与激光陀螺相比 由R-FOG的 光源的波长稳定性 光源是在谐振器外, ,对光源的 因此无闭 要求十分苛刻 ,在技术上还不 锁效应 太成熟,但是很多研究人员认 与 I-FOG相比,具有光源稳定 为它能提供最大潜在的精度。 度高、所用光纤短 (10m左右)、 国内外很多科研机构都在研究 受环境影响小、成本低的优 此类陀螺,目前已经有少数产 势 品在实际中得到应用,处于由 实验室向实用化过渡阶段。
4 分类
4.3 布里渊型光纤陀螺（B-FOG）
B-FOG是第三代光纤 陀螺,结构简化、体 积减小,而且生产成 本降低,使陀螺全固 体化。其优势在于具 有更大的动态范围。 目前尚处于实验室研 究阶段,暂未有实用 化的产品。
5 特点
与机电陀螺或激光陀螺相比，光纤陀螺具有如下 特点：
(5) (1)通过改变光纤的长度或光在线圈中的循环传播 零部件少，仪器牢固稳定，具有较强的抗冲 次数，可以实现不同的精度，并具有较宽的动 击和抗加速运动的能力； (2)态范围； 绕制的光纤较长，使检测灵敏度和分辨率比 (6)相干光束的传播时间短，因而原理上可瞬间启 激光陀螺仪提高了好几个数量级； (3)动，无需预热； 无机械传动部件，不存在磨损问题，因而具 (7)可与环形激光陀螺一起使用，构成各种惯导系 有较长的使用寿命； 统的传感器，尤其是捷联式惯导系统的传器； (4) 易于采用集成光路技术，信号稳定，且可直 (8)结构简单、价格低，体积小、重量轻。
光纤陀螺术语及测试方法
光纤陀螺术语及测试方法一、光纤陀螺原理以萨格耐克〔Sagnac〕效应为根底，由光纤环圈构成的干预仪型角速度测量装置。
当绕其光纤环圈等效平面的垂线旋转时，在环圈中以相反方向传输出的两束相干光之间产生相位差，其大小正比于该装置相对于惯性空间的旋转角速度，通过检测输出光干预强度即反映出角速度的变化。
二、术语及定义1、启动时间光纤陀螺在规定的工作条件下，从加电开始至到达规定性能所需要的时间。
2、零偏当输入角速率为零时，衡量光纤陀螺输出量均值的大小，以规定时间内输出量均值相应的等效输入角速度表示。
不包括由于滞后和加速引起的输出。
3、零偏稳定性当输入角速度为零时，衡量光纤陀螺输出量围绕其均值的离散程度。
以规定时间内输出量的标准偏差相应的等效输入角速度表示，也可称为零漂。
4、零偏重复性在同样条件下及规定间隔时间内，屡次通电过程中，光纤陀螺零偏相对其均值的离散程度。
以屡次测试所得零偏的标准偏差表示。
5、零偏温度灵敏度相对于室温零偏值，由温度变化引起光纤陀螺零偏变化量与温度变化量之比，通常取最大值表示。
6、随机游走系数表征光纤陀螺中角速度输出白噪声大小的一项技术指标，它反映的是光纤陀螺输出的角速度积分〔角度〕随时间积累的不确定性〔角度随机误差〕，也称为角随机游走。
7、标度因数陀螺输出量与输入角速率的比值。
标度因数通常是用某一特定直线的斜率表示。
该直线可以根据在整个输入范围内周期地改变输入量所得到的输入/输出数据，用最小二乘法进行拟合来求得。
8、标度因数非线性度在输入角速度范围内，光纤陀螺输出量相对于最小二乘法拟合直线的最大偏差值与最大输出量之比。
9标度因数重复性在同样条件及规定的角速率下，屡次测量过程中，光纤陀螺标度因数之间的一致程度。
以各次测试所得的标度因数的标准偏差与其平均值之比表示。
10、标度因数温度灵敏度相对于室温标度因数，由温度变化引起的标度因数变化率与温度变化量之比。
通常以最大值表示。
11、频带宽度光纤陀螺频率特性测试中，规定在测得的幅频特性中幅值降低3 dB所对应的频率范围。
光纤陀螺仪
光纤陀螺仪光纤陀螺仪属于第四代陀螺仪——光学陀螺仪的一种，其基本原理基于萨格纳效应，即在同一闭合光路中从同一光源发出两束特征相同的光，沿相反的方向进行传播，回合到同一探测点，产生干涉。
若存在绕垂直于闭合光路所在平面的轴线相对惯性空间转动的角速度，则沿正、反方向传播的光束产生光程差，该差值与角速度成正比。
通过光程差与相应的相位差的关系，可通过检测相位差计算角速度。
它一般由光纤传感线圈、集成光学芯片、宽带光源和光电探测器组成。
与传统的机械陀螺仪相比，具有无运动部件、耐冲击、结构简单、启动时间短、灵敏度高、动态范围宽、寿命长等优点。
与另一种光纤陀螺仪——环形激光陀螺仪相比，光纤陀螺仪不需要光学镜的高精度加工、光腔的严格密封和机械偏置技术，能够有效克服了激光陀螺的闭锁现象，易于制造。
1、光纤陀螺仪的分类光纤陀螺仪按照不同的分类标准，有不同的分类结果。
按结构可分为单轴和多轴光纤陀螺，光纤陀螺的多轴化是其发展方向之一。
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，直接检测光输出，省去许多复杂的光学和电路结构，具有结构简单，价格便宜，可靠性高和功率消耗低等优点，缺点是靠增加单模光纤的长度来提高陀螺仪的灵敏度，输入输出线性度差，动态范围小，主要用作角度传感器。
闭环光纤陀螺包含闭环环节，大大降低光源漂移的影响，扩大了光纤陀螺的动态范围，对光源强度变化和元件增益变化不敏感，陀螺漂移非常小，输出线性度和稳定性至于相位变换器有关，主要应用于中等精度的惯性导航，对光纤陀螺的小型化和稳定性有重要作用，是高精度光纤陀螺研究的主要趋势。
按光学系统的构成可分为全光纤型和集成光学器件型。
全光纤型陀螺成本较低，但实现高精度的技术难度较大，大多用于精度要求不高和低成本的场合。
集成光学器件光纤陀螺在信号处理中可采用数字闭环技术，易于实现高精度和高稳定性，是目前最常用的光纤构成模式。
按性能和应用的角度可分为速率级、战术级和惯性级3个级别。
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光纤陀螺及军事应用摘要：本文主要介绍了光纤陀螺，光纤陀螺的发展历史及其现状；在光纤陀螺分类的基础上分析其原理；光纤陀螺的特点；分别于陆海空三个不同的方面讲述光纤陀螺的军事应用以及光纤陀螺未来发展趋势。
关键词：光纤陀螺；发展历史；原理；分类；特点；军事应用；发展趋势Fiber Gyroscope and Military ApplicationXu Rui(School of Economy and Administration, Shanghai University, Shanghai 200444, China) Abstract: This paper mainly introduces the development history and present situation of fiber optic gyroscope, optical fiber gyroscope; analyze its principle based on the classification of the characteristics of fog; fog; military application and development trends in the future about the fiber optic gyroscope fog on three different aspects of armed respectivelyKeywords: Fiber gyroscope；History；principle；Classification；Characteristic；Military application；Development trend.1 前言现代陀螺仪是现代航空、航海、航天和国防工业中广泛使用的一种惯性制导仪器，它的发展对一个国家的工业、国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。
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[1]。
光纤陀螺仪作为新一代的陀螺仪，是一种利用Sagnac效应测量旋转角速度的新型全固态惯性仪表[2]，较为常见的外形如图（1）所示。
光纤陀螺因其零部件少、体积小、抗电磁辐射和冲击能力图1 光纤陀螺强、寿命长、易于集成、成本低等优点而飞速发展, 广泛用于兵工、航海、航空、航天等军事领域。
2 光纤陀螺仪的发展历史及现状自从美国犹他大学的VAL I和 SHORTHI LL等人成功研制第1个光纤陀螺以来,光纤陀螺已经发展了将近30年。
以下是光纤陀螺的主要发展历程[3~7]。
1970 年,新一代低损耗光纤推动光纤陀螺的研制; 1976年, VAL I和SHORTHI LL 等人成功研制了干涉式光纤陀螺(I-FOG);1977 年～1982年,对光纤陀螺的基本结构进行研究,提出了光纤陀螺最小结构,开环结构和闭环结构,并提出了谐振式光纤陀螺(R-FOG)和布里渊光纤陀螺(B-FOG)的思想;1980年～1990年,对光纤陀螺的误差因素和光学元件进行研究,引入了超辐射发光二极管、保偏光纤、光学铌酸锂集成芯片、绕纤技术等,对光纤陀螺提出“all digital”的概念,首次实现商业化(实用于波音777);1990 年至今,光纤陀螺的实际应用研究(特别是航天航空,工业领域),运用光电集成芯片(LiNbO质子交换光波导)、微光电机械、3信号处理技术等技术致力于降低光纤陀螺成本、小型化、高性能的研究,对I-FOG引入了消偏结构,三轴结构,EDF ASE光源,进行光纤陀螺的标准化,光纤型激光陀螺的研制。
现在,光纤陀螺的大部分关键技术问题已经得到很好的解决,灵敏度、动态范围、标度因素等技术指标已得到很大的改善,角速度探测精度已经达到0.0003°/h (相当于150年转一圈的转速)。
关键技术问题的解决和光纤陀螺独有优势有力地推动了光纤陀螺的产业化,如今全球每年生产的光纤陀螺单元已达到十万个左右。
典型的光纤陀螺仪面积为10 cm2数量级,精度 0.1°/h ～0 . 02°/h,能在强震动、温度-50℃～100 ℃的环境中全区间工作,广泛应用于航天航空,机器人系统,机车导航,天线与望远镜平台稳定,深海导航,矿物勘采甚至是地震探测技术领域。
3 光纤陀螺仪的原理及分类光纤陀螺分类有多种，若按其原理来划分，可分为：干涉型光纤陀螺（I-FOG）、谐振型光纤陀螺（R-FOG）及布里渊型光纤陀螺（B-FOG）。
但各种类型的光纤陀螺，其基本原理都是利用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[8]，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，将因光波的惯性运动而产生光程差，从而导致两束相干光波的干涉。
该光程差对应的位相差与旋转角速率之间有一定的内在联系，通过对干涉光强信号的检测和解调，即可确定旋转角速率[9]。
3.1 干涉型光纤陀螺（I-FOG）[10]I-FOG是第一代光纤陀螺,其原理如图2所示。
它是利用干涉测量技术把相位调制光转变为振幅调制光;把光相位的直接测量转化成光强度测量,这样就能比较简单地测出Sagnac 相位变化。
I-FOG的光纤元器件一般都用单模光纤或保偏光纤制作。
用保偏光纤制作光纤线圈可得到高性能光纤陀螺,但是若要提高它的灵敏度就必须增加光纤的图2 干涉型光纤陀螺原理示意图长度,一般为数百米到数千米,光纤陀螺的体积相应较大。
I-FOG又分为开环I-FOG和闭环I-FOG,开环I-FOG主要用作角速度传感器。
这种光纤陀螺结构很简单,价格便宜,但是线性度差(10-3量级),动态范围小(10-6量级)。
闭环I-FOG是一种较精密且复杂的光纤陀螺,主要应用于中等精度的惯导系统。
I-FOG是光纤陀螺中研究最早的,现在其实验室精度已达10-4(°)/h ,在国内外的军用和民用方面得到了广泛的应用,目前世界各国开发的实用产品大部分都是干涉型光纤陀螺。
3.2 谐振型光纤陀螺（R-FOG）[10]R-FOG是第二代光纤陀螺,原理如图所3示。
从激光器发出的光通过光纤耦合器C4和C1分成两路进入光纤谐振器,在其中形成传播方向相反的两路谐振光。
谐振器静止时,这两束光的谐振频率相等。
但当谐振器以角速度Ω旋转时,它们的谐振频率不再相等,两束谐振光的谐振频率差为△f=（4S/ΛL）Ω (L为谐振器的光纤长度,为谐振器所包围的面积, K为光波长)。
因此,通过测量R-FOG中两谐振光束的谐振频率差△f,可以确定旋转角速度Ω。
R-FOG的研究较晚,主要用来解决光源的波长稳定性,对光源的要求十分苛刻,在技术上还不太成熟,但是很多研究图3 谐振型光纤陀螺人员认为它能提供最大潜在的精度。
国内外很多科研机构都在研究此类陀螺,目前已经有少数产品在实际中得到应用,处于由实验室向实用化过渡阶段。
与激光陀螺相比,由R-FOG的光源是在谐振器外,因此无闭锁效应;与I-FOG相比,具有光源稳定度高、所用光纤短(10m左右)、受环境影响小、成本低的优势。
3.3 布里渊型光纤陀螺（B-FOG）[10]B-FOG是第三代光纤陀螺,原理如图4所示。
此光纤陀螺是用光纤线圈代替了传统的RLG的激光谐振腔。
它与RLG在原理上都是利用谐振腔中沿相反方向传播的谐振光频差与旋转角速度成比例来测量旋转体的角速度。
它是用泵浦激光器耦合进人光纤线圈中,并产生增幅的布里渊散射,在光纤线圈中产生光学谐振。
它用光纤线圈代替了环形激光腔,不需要高反射率的反射镜和高真空封装,因图4 布里渊型光纤陀螺此结构简化、体积减小,而且生产成本降低,使陀螺全固体化。
其优势在于具有更大的动态范围。
目前尚处于实验室研究阶段,暂未有实用化的产品。
4 光纤陀螺仪的特点与机电陀螺或激光陀螺相比，光纤陀螺具有如下特点：(1)零部件少，仪器牢固稳定，具有较强的抗冲击和抗加速运动的能力；(2)绕制的光纤较长，使检测灵敏度和分辨率比激光陀螺仪提高了好几个数量级；(3)无机械传动部件，不存在磨损问题，因而具有较长的使用寿命；(4)易于采用集成光路技术，信号稳定，且可直接用数字输出，并与计算机接口联接；(5)通过改变光纤的长度或光在线圈中的循环传播次数，可以实现不同的精度，并具有较宽的动态范围；(6)相干光束的传播时间短，因而原理上可瞬间启动，无需预热；(7)可与环形激光陀螺一起使用，构成各种惯导系统的传感器，尤其是捷联式惯导系统的传感器；(8)结构简单、价格低，体积小、重量轻。
5 光纤陀螺仪的军事应用[11]光纤陀螺能够精确确定运动物体的方位,与传统的机械陀螺相比,具有结构简单、无旋转部件、重量轻、耐冲击、使用寿命长、消耗功率小、动态量程大等优点,广泛用于导弹制导、飞机船舰导航、军用卫星与地形跟踪导航等控制系统中,它的发展对一个国家的国防建设具有十分重要的战略意义。
5.1 光纤陀螺在陆战中的应用近年来,随着我国军事发展的需要,军事地理信息系统已进入实际研发阶段而全球定位系统GPS对军事地理信息系统的发展起到了很大推动作用。
众所周知,GPS接收器靠接收GPS 卫星信号获取定位信息, 所以在山区、隧道等卫星信号微弱甚至根本“看不到”卫星的地方, GPS就显得“力不从心”,但这些地区往往是敌我作战的主战场。
为解决上述问题,一般采用GPS与航位推算系统相结合的办法弥补GPS失去卫星定位信号而产生的数据空缺。
航位推算系统是由光纤陀螺和里程计组成的一种自主式导航系统,完全依靠车载设备自主完成导航任务,不易受周围环境的干扰和影响, 能够保证连续定位。
光纤陀螺还可用于装甲车和坦克的转塔,在车辆瞄准和射击时用于稳定炮塔。
2002年6月, KVH公司为欧洲系统集成商制造的几辆战车提供E-Core4000型光纤陀螺,其中单轴E-Core 4000型陀螺用于主战坦克转塔的升级,双轴E-Core型陀螺集成到新装甲车的转塔上,在车辆瞄准和射击时陀螺将用于稳定炮塔。
由于E-Core 4000型光纤陀螺不包括运动机件,对于那些影响机械陀螺精度和稳定性的外部振动、冲击和加速的惯性和十字线移动不敏感。
战车制造商使用后认为,其稳定性和可靠性远远超过现在军车上使用的机械陀螺,平均无故障运行时间为615万小时,在数量级上大大超过机械陀螺。
5.2 光纤陀螺在海战中的应用自19世纪后半叶出现钢制轮船以来,陀螺仪就担当了舰船导航的重要任务。
海军武器以运动平台为载体,掌握自身平台的时间、空间和姿态信息是保证大部分作战兵器充分发挥效能的基础。
在未来战争条件下,无线电、GPS、天文导航和制导都可能被对方干扰,而光纤陀螺以其牢固稳定、耐冲击、启动时间短、检测灵敏度高、寿命长、信号稳定等优点,在未来信息战环境中有着特殊地位,它在水下是唯一有效的导航手段,已普遍被各国海军认识和接受。