光纖陀螺建模及誤差特性研究.pdf

1、光纖陀螺目前已成為慣性技術領域的新型主流儀表，其原理、工藝及關鍵技術與傳統的機電式儀表有很大的差別，具有高可靠、長壽命、快速啟動、大動態(tài)范圍等一系列優(yōu)點。國外已經進入實用化階段，而國內仍處于工程化、實用化研究階段。本文針對光纖陀螺工程化應用中面臨的突出問題進行了一系列的研究。其中，對光纖陀螺系統進行建模是一項基礎而又重要的工作，它在光纖陀螺的仿真研究、性能評價和性能預測中起著重要的作用，對系統的結構改進和故障排除具有重要意義。本文在分析

2、了光纖陀螺實際結構特點的基礎上，建立了接近實際情況的非線性動態(tài)模型和隨機模型。 在工程應用中，減小或消除各種誤差因素的影響，是提高光纖陀螺性能的重要工作。本文在對光纖陀螺誤差源進行系統分析的基礎上，重點對環(huán)境誤差因素中的溫度和振動影響進行了研究。雖然與其它形式的陀螺相比，光纖陀螺具有天生的抗振優(yōu)勢，但使用中也暴露出振動環(huán)境對陀螺精度的不良影響，本文分別從機械振動理論和光路的振動調制理論對光纖陀螺振動誤差的機理進行了研究，并且提出

3、了抑制措施。 溫度漂移誤差是制約光纖陀螺性能進一步提高的重要因素。本文通過實驗研究了組成光纖陀螺的各主要光學元器件受溫度影響的差異，并且針對溫度變化影響下的光纖環(huán)熱致非互易噪聲進行了理論研究，建立了光纖環(huán)溫度誤差模型，分析了光纖環(huán)在不同繞制方法下的溫度相位噪聲。 最后，本文采用浮動零點差動補償技術對光纖陀螺的光路部分進行了改進，設計了用于光路改進信號處理的光電轉換．電子運算電路，它利用陀螺功能材料和器件的對稱性有效地克服