干涉式光纤陀螺死区机理研究与抑制

发布时间：2024-02-21 22:53

　　当光纤陀螺敏感小角速率时,会出现相对较大的测量误差,难以满足测量精度要求较高的场合。因此,在现有的光纤陀螺基础上,针对陀螺的死区问题,开展了以下研究:(1)首先研究死区产生的机理。从闭环反馈主回路光电探测器的输出误差开始分析,分别从电路上的电子耦合串扰、相位调制器及D/A芯片的非线性等几方面,阐述并分析了光纤陀螺在小角速率的情况下,光纤陀螺调制电路板上电子串扰,及反馈回路器件的非线性误差对光纤陀螺性能的影响。(2)由分析可知,输入角速率引起的Sagnac相移小于闭环反馈回路积分非线性误差引起的相位差,并且反馈回路的差分非线性误差较大时,容易引起阶梯波复位异常从而导致死区,并对此进行了仿真及实验。(3)提出了一系列减小或消除死区的具体措施。第一种方法是采用三角波抖动技术,它通过改变调制相位,防止反馈电压始终保持俘获状态;第二种方法通过优化调制电路板以减小电路间的电子交叉耦合;第三种是提出了六状态调制技术来减小电子串扰,该调制方式与四状态相比,从原理分离了调制电压和解调序列之间频率关系,从而降低了串扰引起的偏置误差;另外提高AD采样频率、尽可能使调制频率与本征频率一致、随机过调制等都可有效...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.3HoneywellSPIRIT单轴陀螺

世界最先进水平，最小可探测到的角速度信号可低于每世纪旋Honeywell公司为例，来展现目前世界干涉式光纤陀螺的发展现中期开始研制至2016年，Honeywell的IFOG项目按其精度我：第一类为导航级干涉式光纤陀螺，这类中的两个产品已经成第一个产品是SPIRIT....

图1.4参考级光纤陀螺装配回路国际上研制光纤陀螺及其系统产品的主要单位还包括德国LITEF公司、法国IXSEA

该陀螺仪主要应用于计量、地震和结构变化传感装置，以及惯性测试设备的校准等，该陀螺零偏稳定性为0.00003°/h，随机游走系数为0.000016°/√。图1.4参考级光纤陀螺装配回路国际上研制光纤陀螺及其系统产品的主要单位还包括德国LITEF公司、法国IXSEA....

图2.3FOG最小互易性光路典型结构

本结构与方波调制（SWM）路互易性结构知，我们通过测量干涉光强获得输入角速率。当输入角速率生的相位差也为零，须要求光路满足互易性。互易性要求在传播的两束光具有相同的传输特性，即从一个输入端口进入闭的方向传播后，返回到该端口，两束光波的幅度、相位仍相涉的两束光波具有很好的“共模抑制....

图2.2FOG多匝线圈光路实现原理图

图2.2FOG多匝线圈光路实现原理图构与方波调制（SWM）易性结构们通过测量干涉光强获得输入角速率。当输位差也为零，须要求光路满足互易性。互易两束光具有相同的传输特性，即从一个输入传播后，返回到该端口，两束光波的幅度、束光波具有很好的“共模抑制”效果[19]，在消由Sagn....

本文编号：3906011