Принцип работы гироскопа из оптического волокна в деталях

Принцип работы гироскопа из оптического волокна в деталях

Во-первых, основной принцип: основанный на эффекте Сагнака.

Связь между разницей оптического диапазона и угловой скоростью

Гироскоп из оптических волокон путем обнаружения одного и того же закрытого оптического пути в обратном распространении разницы фаз между двумя лучами света для вычисления угловой скорости.

Когда оптическое волокно вращается вокруг катушки с носителем, пучок, распространяющийся в направлении вращения, проходит более длинный оптический путь, чем пучок, распространяющийся в противоположном направлении,в результате чего происходит разница оптического диапазона;

Разница оптического диапазона пропорциональна угловой скорости вращения, а угловую скорость можно рассчитать путем измерения фазовой разницы или изменения периферий интерференции.

Во-вторых, ключевая структура и рабочий процесс

Состав компонента

катушка из оптических волокон: основной компонент, обычно изготовленный из сотен до тысяч метров обмотки из оптических волокон, используемый для формирования закрытого оптического пути;

Источник света и детектор: лазерный источник света излучает световые сигналы, а детектор фиксирует изменение интенсивности света после помех;

Модуль обработки сигнала: преобразует разницу фаз в электрический сигнал и выводит данные о угловой скорости.

Рабочие этапы

Лазерный луч разделяется на два луча разделителем луча и распространяется по часовой стрелке и против часовой стрелки вдоль катушки из оптических волокон;

Оптические сигналы сходятся и мешают детектору, и вращение приводит к изменению фазовой разницы;

Угловая скорость носителя переворачивается путем обнаружения изменения интенсивности интерференции.

Третье: Классификация технологий и преимущества

Технологическая эволюция

Четвертое поколение оптических гиросистем: по сравнению с механическими гиросистами и лазерными гиросистами, гиросистые гиросисты без движущихся частей, с высокой устойчивостью к ударам и более длительным сроком службы;

Тип высокой точности: гироскоп оптического волокна навигационного класса достигает стабильности нулевой предвзятости лучше 0,001°/h, подходящий для космических аппаратов и точного руководства.

Уникальные преимущества

высокая чувствительность: можно измерить крошечную угловую скорость (например, скорость вращения Земли 15°/ч);

Приспосабливаемость к окружающей среде: устойчивость к высокой температуре, антиэлектромагнитные помехи, подходящие для экстремальных условий;

Компактная конструкция: миниатюрная конструкция подходит для БПЛА, роботов и другого миниатюрного оборудования.

Четвертое:Типичные применения

Военное поле: ракетный навигатор, система стабилизации дальности действия танка;

Гражданское поле: управление положением БПЛА, навигация высокоскоростных поездов, наблюдение за состоянием моста;

Аэрокосмическая: регулировка положения спутника, инерциальная навигация космического аппарата.

Благодаря вышеуказанному принципу и конструкции гироскоп из оптического волокна обеспечивает высокоточное измерение угловой скорости с низким дрейфом.и становится одним из основных компонентов инерциальной навигационной системы.

Переведено DeepL.com (бесплатная версия)