新型光纤陀螺常用指南 廊坊航新公司

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。现代陀螺仪可以准确地确定运动物体的方位的仪器，光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展，激光谐振陀螺仪也有了很大的发展。光纤陀螺仪具有结构紧凑，灵敏度高，工作可靠。光纤陀螺仪在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪，成为现代导航仪器中的关键部件。新型光纤陀螺它是在机械陀螺仪的基础上研制出来的，机械陀螺仪的结构比较复杂，需要运动部件，且灵敏度不如它。光纤陀螺仪是光学陀螺仪的其中一种，主要利用光学的有关原理进行工作，根据不同的硬件结构与光学结构又可以分为很多种。所以，选择合适的光纤陀螺仪也是个技术问题。

所谓光纤陀螺仪是一种光纤传感器，广泛应用于导航定位领域。现在我们日常生活中常接触的一般都是电子式的各种陀螺仪，有压电陀螺仪，微机械陀螺仪，光纤陀螺仪，激光陀螺仪等，并且还可以和加速度计，磁阻芯片，GPS，做成惯性导航控制系统。光纤陀螺仪可分为干涉型、谐振型和布里渊型三大类，目前已经应用的是干涉型。闭环干涉型光纤陀螺仪产品已覆盖了从速率级到精密级的精度范围。光纤陀螺仪具有高可靠性、长寿命、小体积、轻质量、低功耗、力学环境适应性好、动态范围大、线性度好、频带范围宽、启动时间短等一系列特点。

光纤陀螺即光纤角速度传感器，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，现代光纤陀螺仪是一种能够准，确地确定运动物体方位的仪器，它是现代航空，航海，航天和工业中广泛使用的一种惯性导航仪器，光纤陀螺的应用是光纤陀螺研究的一个重要方向。由于光纤陀螺自身的***性和其潜在应用的广泛性，目前许多国家都 非常重视光纤陀螺的研发和应用推广工作。

光纤陀螺具有较强的抗冲击和抗加速运动的能力；绕制的光纤较长，使检测灵敏度和分辨率比激光陀螺仪提高了好几个数量级；无机械传动部件，不存在磨损问题，因而具有较长的使用寿命；易于采用集成光路技术，信号稳定，且可直接用数字输出，并与计算机接口联接；通过改变光纤的长度或光在线圈中的循环传播次数，可以实现不同的精度，并具有较宽的动态范围；相干光束的传播时间短，因而原理上可瞬间启动，无需预热；可与环形激光陀螺一起使用，构成各种惯导系统的传感器，尤其是捷联式惯导系统的传感器；新型光纤陀螺结构简单、价格低，体积小、重量轻。陀螺仪输出的是角速度，要通过积分才能获得角度，但是即使在零输入状态时，陀螺仪仍是有输出的，它的输出是白噪声和慢变随机函数的叠加，受此影响，在积分的过程中，必然会引进累计误差，积分时间越长，误差就越大。这时候，便需要加速度传感器的加入，利用加速度传感器来对陀螺仪进行校正。由于加速度传感器可以利用力的分解原理，通过重力加速度在不同轴向上的分量来判断倾角。同时，它没有积分误差，所以加速度传感器在相对静止的条件下，可以有效校正陀螺仪的误差。但在运动状态下，加速度传感器输出的可信度就要下降，因为它测量的是重力和外力的合力。