T型反馈网络在谐振式光纤陀螺频率锁定中的应用

谐振式光纤陀螺(R-FOG)的频率锁定是陀螺信号检测的关键技术,尤其在长时间的测试中,谐振频率的锁定稳定度决定了陀螺的输出性能。根据光纤环形谐振腔的传输理论,分析了其谐振特性及其一次谐波特性;搭建了R-FOG测试系统,采用正弦波相位调制解调技术实现谐振谱线一次谐波的输出;在分析由运算放大器构成的传统模拟比例积分(PI)电路的漂移误差源的基础上,给出了可以有效抑制漂移误差的T型反馈网络,应用到谐振式光纤陀螺的谐振频率锁定中,得到了较好的锁定效果,经Allan方差分析,谐振频率长时间(4000s)的锁定稳定度优于9×10-12。

干涉型光纤陀螺仪的关键技术

介绍了新型惯性仪表光纤陀螺仪的原理、技术现状与应用。对比国内外的研究进展,对干涉型光纤陀螺仪的关键技术进行了分析。

谐振式光纤陀螺闭环锁频系统

谐振式光纤陀螺(R-FOG)是基于Sagnac效应产生的谐振频率差来检测旋转角速率的一种新型光学传感器。利用闭环锁频系统可以减小光纤环形谐振腔受温度、应力等外界环境变化的影响,提高陀螺性能。提出了数字与模拟相结合的闭环锁频系统方案设计,克服了模拟锁频电路带来的电路温漂,采用模拟解调技术来降低了对系统A/D转换器的转换速度的要求,同时无需对复杂数字解调算法的研究。闭环锁频系统应用于陀螺测试系统中,实验测得10 s时间内的锁频精度为2.15(°)/s。

谐振式光学陀螺中的偏振波动及其影响

谐振式光学陀螺(ROG)是基于光学Sagnac效应产生的谐振频率差来测量旋转角速率的一种新型光学传感器。根据矩阵法,得到ROG中偏振波动引起的系统零漂的解析表达式。利用该解析表达式,估算达到谐振式集成微光学陀螺系统中等精度要求所需的偏振匹配参数。通过实验,验证偏振控制器对抑制偏振噪声的效果。

一种新的抑制光纤陀螺信号零漂的方法

介绍了光纤陀螺的基本原理和输出信号的数学模型,阐明了零漂的含义。分析了几种零漂抑制方法的原理,提出了基于小波分析的滤波方法。对于实测的光纤陀螺信号进行了多尺度小波分解和多分辨力分析,证明了该方法抑制光纤陀螺输出信号零漂的有效性。

一种能有效抑制偏振态波动噪声的环形腔光纤陀螺

介绍了环形腔光纤陀螺的基本原理及影响其零漂的各种噪声，报导了一种能有效抑制偏振态波动噪声的环形腔光纤陀螺。该陀螺的谐振腔环是由带有光诱导及又折射光栅的保偏光纤构成。通过分析计算，其最大零漂限制在10^(-7)rad／s（0.02deg／hr），理论上能满足空间惯性导航系统的要求。

基于小波理论抑制光纤陀螺零漂的研究

介绍了光纤陀螺技术的发展及应用 ,阐述了小波分析的理论及小波变换快速算法 ,并给出了光纤陀螺漂移的数学模型及零偏零漂的定义 ,阐明了小波分析在光纤陀螺信号处理中的具体应用方法 ,对于实测的光纤陀螺信号进行了多尺度小波分解和多分辨力分析 ,证明了该方法在抑制光纤陀螺输出信号零漂的有效性。为消除陀螺漂移提供了一个新的途径。

光纤陀螺标度因数与零偏的测试及分析

研究了精确标定光纤陀螺仪的办法,对其不对称性和非线性度进行测试,并分析零偏重复性、稳定性以及温度等的影响。通过分析计算的数据对陀螺仪的输出进行补偿,并进行验证,使其达到精确测量角速度的目的,对具体的工程应用具有一定的指导意义。

一种基于小波分析消除光纤陀螺信号零漂的方法

介绍了小波分析的基本理论,同时给出了光纤陀螺的数学模型,提出了基于小波分析的滤波方法。对于实测的光纤陀螺信号进行了多尺度小波分解和多分辨率分析,证明了该方法消除光纤陀螺输出信号零漂的可行性。

光纤陀螺温控技术的研究

温度变化将严重地影响干涉型光纤陀螺仪 (IFOG)系统的零位漂移。本文在初步研究温控技术的基础上 ,给出一种实用的温控电路 ,以用于在测试温度变化所引起的零位漂移中进行温度调节与控制。通过在此电路下实测的两者变化关系曲线采取补偿措施 。

光缆转接器

本文介绍了某种型号光缆转接器的性能及结构设计，并对其中的重要部分的制造工艺作了详细说明。

光纤陀螺温度补偿方案研究

从理论上分析了光纤陀螺敏感环的热致非互易相位噪声，建立了光纤环温度分布模型。针对四种通常的光纤敏感环绕制方法（ＺＹＬ，ＳＹＭ，ＤＩＰ，ＱＵＡ），对于由外界环境温度变动所引起的光纤陀螺零位漂移进行了数值模拟与比较。

谐振式光纤陀螺环形谐振腔的偏振问题

谐振式光纤陀螺(R-FOG)中,偏振波动引起的检测信号漂移对陀螺系统的检测精度有重要影响。通过矩阵法,分析系统中光纤耦合器不同偏振本征态(ESOPs)的耦合系数差异,与所引起的系统零偏的关系,得到其与两个偏振本征态耦合系数以及光纤环形谐振腔参数间的解析表达式。利用该解析表达式,求解系统零偏为极值时,耦合器不同偏振本征态的最佳耦合系数;该最佳耦合系数仪与光纤环形谐振腔的损耗参数有关。通过Matlab软件进行数值拟合,得到不同偏振本征态耦合系数与系统零偏之间的关系曲线。从理论上建立耦合器耦合系数偏振相关引起的噪声模型。利用该理论模型,对已报道的R-FOG开环实验系统中偏振波动引起的系统零偏进行了估算。

透过式光纤陀螺偏振特性的分析

偏振波动是谐振式光纤陀螺(R-FOG)的主要噪声之一,它对信号检测精度具有重要影响。通过矩阵法得到了透过式R-FOG中由偏振波动引起的系统零漂与偏振噪声相关参数、环形谐振腔结构参数间的关系表达式。在一定的透过式R-FOG系统结构参数下,对上述解析表达式进行了数值拟合,通过估算可满足高精度透过式R-FOG系统对偏振相关参数的要求,为偏振波动噪声的理论分析和R-FOG系统的实际搭建提供了理论基础。