光纖陀螺儀必不可少，光纖陀螺儀性能參數(shù)解析

在這篇文章中，小編將對光纖陀螺儀的相關(guān)內(nèi)容和情況加以介紹以幫助大家增進(jìn)對它的了解程度，和小編一起來閱讀以下內(nèi)容吧。

一、光纖陀螺儀

光纖陀螺儀在測量飛機(jī)和其它運(yùn)動物體的旋轉(zhuǎn)和方向時，如果使用普通經(jīng)典光學(xué)方法，其精度會受到固有限制。

光纖陀螺儀的相位差測量精度決定了旋轉(zhuǎn)測量的整體精度。光纖陀螺儀的精度受到多個噪聲源的限制，主要影響因素是散粒噪聲。光子的量子化產(chǎn)生了散粒噪聲。當(dāng)單個光子通過器件時，其離散性意味著流動不是完全平滑的，從而產(chǎn)生白噪聲。雖然可以通過增加功率(光子通過速率)來降低散粒噪聲，但功率越大，其他噪聲也越大，因此需要進(jìn)行權(quán)衡。

目前，由于使用的探測器功率較低，新的光纖陀螺儀還不會對商用(經(jīng)典)光纖陀螺儀構(gòu)成威脅。研究人員預(yù)計，隨著探測器技術(shù)的進(jìn)步和光子源亮度增加，糾纏光子光纖陀螺儀在不久的將來將實現(xiàn)商用?？偟膩碚f，物理學(xué)家希望目前的結(jié)果能代表光纖陀螺儀突破靈敏度終極極限的第一步。

光纖陀螺儀的實現(xiàn)主要基于塞格尼克理論：當(dāng)光束在一個環(huán)形的通道中行進(jìn)時，若環(huán)形通道本身具有一個轉(zhuǎn)動速度，那么光線沿著通道轉(zhuǎn)動方向行進(jìn)所需要的時間要比沿著這個通道轉(zhuǎn)動相反的方向行進(jìn)所需要的時間要多。

二、光纖陀螺主要性能參數(shù)

通過上面的介紹，想必大家對光纖陀螺儀已經(jīng)具備了初步的認(rèn)識。在這部分，我們主要來了解下光纖陀螺儀的一些主要性能參數(shù)。

1.零偏和零漂

零偏是輸入角速度為零(即陀螺靜止)時陀螺儀的輸出量，用規(guī)定時間內(nèi)測得的輸出量平均值對應(yīng)的等效輸入角速度表示，理想情況下為地球自轉(zhuǎn)角速度的分量。零漂即為零偏穩(wěn)定性，表示當(dāng)輸入角速率為零時，陀螺儀輸出量圍繞其零偏均值的離散程度，用規(guī)定時間內(nèi)輸出量的標(biāo)準(zhǔn)偏差對應(yīng)的等效輸入角速率表示。零漂是衡量FOG(光纖陀螺)精度的最重要、最基本的指標(biāo)。產(chǎn)生零漂的主要因素是沿光纖分布的環(huán)境溫度變化在光纖線圈內(nèi)引入的非互易性相移誤差。通常為了穩(wěn)定零漂，常需要對IFOG進(jìn)行溫度控制或者溫度補(bǔ)償。另外偏振也會對零漂產(chǎn)生一定的影響，在IFOG中常采用偏振濾波和保偏光纖的方法消除偏振對零漂的影響。

2.標(biāo)度因數(shù)

標(biāo)度因數(shù)是陀螺儀輸出量與輸入角速率的比值，在坐標(biāo)軸上可以用某一特定直線斜率表示，它是反映陀螺靈敏度的指標(biāo)，其穩(wěn)定性和精確性是陀螺儀的一項重要指標(biāo)，綜合反映了光纖陀螺的測試和擬合精度。標(biāo)度因數(shù)的穩(wěn)定性無量綱，通常用百萬分比(ppm)表示。標(biāo)度因數(shù)的誤差主要來源于溫度變化和光纖偏振態(tài)的不穩(wěn)定性。

3.隨機(jī)游走系數(shù)

表征光纖陀螺儀中角速度輸出白噪聲大小的一項技術(shù)指標(biāo)，它反映的是光纖陀螺儀輸出的角速度積分隨時間積累的不確定性，因此也可稱為角隨機(jī)游走。隨機(jī)游走系數(shù)反應(yīng)了陀螺儀的研制水平，也反映了陀螺儀最小可檢測的角速率。該誤差主要來源于光子的隨機(jī)自發(fā)輻射、光電探測器和數(shù)字電路引入的噪聲和機(jī)械抖動。

4.閾值和分辨率

閾值表示光纖陀螺能感應(yīng)的最小輸入速率。分辨率表示陀螺儀在規(guī)定輸入角速率下能感應(yīng)的最小輸入速率增量。閾值和分辨率都表征光纖陀螺儀的靈敏度。

5.最大輸入角速度

表示陀螺正、反方向輸入速率的最大值，表征陀螺的動態(tài)范圍，即光纖陀螺可感應(yīng)的速率范圍。

以上就是小編這次想要和大家分享的有關(guān)光纖陀螺儀以及光纖陀螺儀的主要的性能參數(shù)的內(nèi)容，希望大家對本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類別的文章，可以在網(wǎng)頁頂部選擇相應(yīng)的頻道哦。