惯性导航光纤陀螺仪承诺守信 廊坊航新

光纤陀螺是一种非常重要的角速率传感器件，具有寿命长、启动快、精度高、耗电少、动态范围宽等优点，在航空航天、导航等领域起到了极为关键的作用。光纤陀螺包括干涉式陀螺仪和谐振式陀螺仪两种，它们都是根据塞格尼克的理论发展起来的。塞格尼克理论的要点是这样的：当光束在一个环形的通道中前进时，如果环形通道本身具有一个转动速度，那么光线沿着通道转动的方向前进所需要的时间要比沿着这个通道转动相反的方向前进所需要的时间要多。也就是说当光学环路转动时，在不同的前进方向上，光学环路的光程相对于环路在静止时的光程都会产生变化。利用这种光程的变化，如果使不同方向上前进的光之间产生干涉来测量环路的转动速度，这样就可以制造出干涉式光纤陀螺仪，如果利用这种环路光程的变化来实现在环路中不断循环的光之间的干涉，也就是通过调整光纤环路的光的谐振频率进而测量环路的转动速度，就可以制造出谐振式的光纤陀螺仪。从这个简单的介绍可以看出，干涉式陀螺仪在实现干涉时的光程差小，所以它所要求的光源可以有较大的频谱宽度，而谐振式的陀螺仪在实现干涉时，它的光程差较大，所以它所要求的光源必须有很好的单色性。

陀螺仪的原理一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时，是不会改变的。人们根据这个道理，用它来保持方向。然后用多种方法读取轴所指示的方向，并自动将数据信号传给控制系统。我们骑自行车其实也是利用了这个原理。轮子转得越快越不容易倒，因为车轴有一股保持水平的力量。它通过采用多层的匝数，来增强传感器的萨格纳克效应。它可以提供比较高的测量精度，但是内部的结构十分复杂；而我们所说的谐振式光纤陀螺，则是一个升级版本了。它巧妙的选用比较短小的光导纤维，和功率较大的激光源件，来增强光纤陀螺的测量能力。这种通过谐振效应来提高测量能力的方法，结构也较为简单。现代陀螺仪是一种能够准确地确定运动物体的方位的仪器，所以陀螺仪传感器是现代航空，航海，航天等工业应用中的***的控制装置。

惯性导航光纤陀螺仪具有工作带宽大、分辨率高、零点漂移小、线性度高、启动时间短、抗冲击、抗振动、成本低等特点，光线陀螺仪是一种利用萨格奈克（sagnac）效应测量旋转角速率W的新型全固态惯性仪表，光纤陀螺仪有一与传统陀螺仪相比，具有以下优点：1.没有旋转部件和摩擦部件2. 寿命长3. 动态范围大 4. 瞬时启动 5. 结构简单 6. 尺寸小 7.重量轻光纤陀螺仪（FOG）可以感受方向的变化，因此可以实现传统机械陀螺仪的功能。光纤陀螺仪提供了非常准确的转动信息，它对轴间振动，加速度与冲击不敏感，相比传统的惯性自旋陀螺仪，FOG没有运动部件就能測定轉動狀態，不依赖于运动惯性，表现可靠，因此FOG被用于航天航空应用中。

现在光纤陀螺在惯性技术领域的地位已经确立，逐渐发展成为惯性导航的主流仪表之一。光纤陀螺仪是以光导纤维线圈为基础的敏感元件， 由激光二极管发射出的光线朝两个方向沿光导纤维传播。光传播路径的不同，决定了敏感元件的角位移。光纤陀螺仪与传统的机械陀螺仪相比，优点是全固态，没有旋转部件和摩擦部件，寿命长，动态范围大，瞬时启动，结构简单，尺寸小，重量轻。与激光陀螺仪相比，光纤陀螺仪没有闭锁问题，也不用在石英块精密加工出光路，成本相对较低现在光纤陀螺在惯性技术领域的地位已经确立，逐渐发展成为惯性导航的主流仪表之一。