陀螺及惯性技术课件1-4

基本概念
光程差
L (4 A / c ) ,
L ( L d / c ) ,
L n d
基本概念
光路的互易性
基本概念
光路的灵敏度
干涉型光纤陀螺仪
开环光纤陀螺仪
干涉型光纤陀螺仪
全光纤陀螺仪
集成光学光纤陀螺仪
多功能光学波导芯片(MIOC)示意图
干涉型光纤陀螺仪
集成光学光纤陀螺仪结构示意图
陀螺及惯性技术
王雷
wanglei@
2010年11月
第四章
新型角速度敏感器
4.1 概述
4.2 光学陀螺仪基础

一、无源萨格奈克干涉仪 二、有源环形激光干涉仪
无源萨格奈克干涉仪
无源萨格奈克干涉仪
L 2 R R t , ct 2 R R t , t t t 2 R [ t 4 R
L L L
c/ f
f f f (4 A / L )

t2 t1
fd t S
t2 t1
dt,
N S
4.3 环形激光陀螺仪

一、环形激光陀螺仪的构成 二、激光陀螺的误差源
环形激光陀螺仪的构成
L (4 A / c ) ,
简化模型
S (T ) S o S 1 (T T o ) D D o A (T T o ) B T c
4.6微机电(MEMS)器件简介
ADXL202的外形
ADXL202的电路版图
ADXL202的功能框图
作业

P92-2,3

1、工程模型 2、考虑温度模型 3、简化模型
工程模型
o B S [ i z y y z ] S 1 ,
0 f ( i ),
B B0 n
考虑温度模型
N t
1 [ S o S ( i ) S ( T T o ) S ( T ) S ( T )] [ D o D (T T o ) D ( T ) D T D R ]
f (4 A / L ) S
环形激光陀螺仪的构成




1、 激光陀螺腔体形状的确定 2、 激光陀螺腔体 3、 反射镜 4、 增益介质 5、 读出机构 6、 激光陀螺的电路部分
激光陀螺的误差源

1. 零偏误差； 2. 锁定误差； 3. 标度因数误差；
激光陀螺的误差源
谐振型光纤陀螺仪(R-FOG)
4.5 光纤陀螺仪种类及特点



1、干涉式光纤陀螺仪 光纤长、测相位 2、谐振式光纤陀螺仪 光纤短、测频差 3、受激布里渊散射环形激光陀螺仪 光纤短、测频差、驱动功率大
全光纤开环干涉光纤陀螺原理图
典型闭环导航级光纤陀螺原理图
典型精确级干涉光纤陀螺原理图
4.5 激光陀螺仪漂移误差模型
2
L 2 R R t



ct 2 R R t 1 c R , 1 c R 4A c ]
4 R
2
c R
2 2
2
c
2

4A c
2
L
无源萨格奈克干涉仪
ED E E e E E




i
E (1 co s i sin )
抖动偏频示意图
f 0, c L;
2 2
c c ;
'
c L;
'2 2
f (4 A / L ) c L
'2 2
4.4 光纤陀螺仪

一、基本概念 二、干涉型光纤陀螺仪(I-FOG) 三、谐振型光纤陀螺仪(R-FOG) 四、受激布里渊散射环形激光陀螺仪(B-FOG)
E
2
ID ED dI d
2 I (1 co s )
2 I sin
无源萨格奈克干涉仪的灵敏度
有源环形激光干涉仪
有源环形激光干涉仪
N N

L , L ,
N

L
f / f L / L, f f f L (4 A / c )