光纤陀螺罗经
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自转角速度的影响，实现自动找北、指北。 当船静止时，可得三轴的角速度：
x 1 con e con con y 1 sin e con sin z 2 e sin
三、船用光纤陀螺罗经
• 通过测量的旋转角速度，转换成数字信号后送 至计算机中进行实时的姿态矩阵解算，可以算 出船舶的姿态角之一的航向的大小。
和制定 • 进一步推动船舶驾驶自动化的发
展
退出
第一章 小结
罗经种类
陀螺仪
控制设备 阻尼设备
下重式 动量矩指北 重心下移 液体阻尼器
液体连通器 式
动量矩指南
液体连通器
西侧重物
电磁式 动量矩指北
电磁摆力矩器
光纤式
无动量矩
角速度传感器
已知： ----陀螺常值漂移误差 ----采样时刻的陀螺时漂
因寻北时间较短，可近似认为
二、 光纤陀螺寻北原理 ----基于捷联式惯导系统
此方法消除了陀螺漂移误差，适用于 陀螺主轴与水平面平行的情况
三、船用光纤陀螺罗经
通常采用三个光纤陀螺仪 • 其旋转轴分别与船舶坐标系的三根轴相对应 • 通过测量和平面电子感应器输出的信号，能克服地球
Fra Baidu bibliotek
二、 光纤陀螺寻北原理 ----基于捷联式惯导系统
载体的参考北向沿水平面的地球自转角速度分量为：
N con e con con
已知： e ----地球自转角速度
----载体所在地地理纬度
由陀螺仪测得： 计算： θ----载体的参考北向(沿水平面)与真北方向的夹角
二、 光纤陀螺寻北原理 ----基于捷联式惯导系统
第六节 光纤陀螺罗经
Navigat 2100陀螺罗经和姿态基准系统
• 一、Sagnac效应
P’ 圆周：L=2πR
弧长：I=ΦR 路径差：△L=2I=2ΦR
Φ R
P Ω
相位差：△Φ=2π△L/λ
∵Φ=ΩT=ΩL/c
4RL c
二、 光纤陀螺寻北原理 ----基于捷联式惯导系统
• 惯性导航系统是利用惯性敏感器、基准方向及最初的位置信 息来确定运载体的方位、位置和速度的自主式船位推算导航 系统，有时简称惯导。
第六节 光纤陀螺罗经
第六节 光纤陀螺罗经
• 四、光纤罗经的特征： • 无转动部件 • 采用固态技术 • 不用维修 • 精度高 • 启动时间短 • 提供航向、纵摇、横摇信
息
退出
第六节 光纤陀螺罗经
• 五、光纤罗经在航海上的应用： • 磁罗经校差的新手段 • 对航行中的船舶进行监控 • 丰富船舶操纵理论与实践 • 可推动相关规则、规定等的修改
x 1 con e con con y 1 sin e con sin z 2 e sin
三、船用光纤陀螺罗经
• 通过测量的旋转角速度，转换成数字信号后送 至计算机中进行实时的姿态矩阵解算，可以算 出船舶的姿态角之一的航向的大小。
和制定 • 进一步推动船舶驾驶自动化的发
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第一章 小结
罗经种类
陀螺仪
控制设备 阻尼设备
下重式 动量矩指北 重心下移 液体阻尼器
液体连通器 式
动量矩指南
液体连通器
西侧重物
电磁式 动量矩指北
电磁摆力矩器
光纤式
无动量矩
角速度传感器
已知： ----陀螺常值漂移误差 ----采样时刻的陀螺时漂
因寻北时间较短，可近似认为
二、 光纤陀螺寻北原理 ----基于捷联式惯导系统
此方法消除了陀螺漂移误差，适用于 陀螺主轴与水平面平行的情况
三、船用光纤陀螺罗经
通常采用三个光纤陀螺仪 • 其旋转轴分别与船舶坐标系的三根轴相对应 • 通过测量和平面电子感应器输出的信号，能克服地球
Fra Baidu bibliotek
二、 光纤陀螺寻北原理 ----基于捷联式惯导系统
载体的参考北向沿水平面的地球自转角速度分量为：
N con e con con
已知： e ----地球自转角速度
----载体所在地地理纬度
由陀螺仪测得： 计算： θ----载体的参考北向(沿水平面)与真北方向的夹角
二、 光纤陀螺寻北原理 ----基于捷联式惯导系统
第六节 光纤陀螺罗经
Navigat 2100陀螺罗经和姿态基准系统
• 一、Sagnac效应
P’ 圆周：L=2πR
弧长：I=ΦR 路径差：△L=2I=2ΦR
Φ R
P Ω
相位差：△Φ=2π△L/λ
∵Φ=ΩT=ΩL/c
4RL c
二、 光纤陀螺寻北原理 ----基于捷联式惯导系统
• 惯性导航系统是利用惯性敏感器、基准方向及最初的位置信 息来确定运载体的方位、位置和速度的自主式船位推算导航 系统，有时简称惯导。
第六节 光纤陀螺罗经
第六节 光纤陀螺罗经
• 四、光纤罗经的特征： • 无转动部件 • 采用固态技术 • 不用维修 • 精度高 • 启动时间短 • 提供航向、纵摇、横摇信
息
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第六节 光纤陀螺罗经
• 五、光纤罗经在航海上的应用： • 磁罗经校差的新手段 • 对航行中的船舶进行监控 • 丰富船舶操纵理论与实践 • 可推动相关规则、规定等的修改