相信每个人都玩过陀螺。而陀螺仪却并不是每个人都知道。光纤陀螺正是一种功能较为特殊的陀螺仪类型的传感器。在现代传感器测量领域，光纤陀螺这一根据光学原理来测量物体角速度，角度差的传感器，具有举足轻重的应用地位。尤其在惯性导航领域，光纤陀螺更是一种不可少的部件。民用光纤陀螺是一种用于惯性导航的光纤传感器陀螺仪（gyroscope）意即“旋转指示器”，是指敏感角速率和角偏差的一种传感器.
在基于光纤陀螺的寻北应用中，采用的大多数方法是FOG转动固定角度，通过确定偏移量计算相对北方向的夹角。为了指北，还必须消除FOG的漂移。一般使用一个旋转平台如图1所示，将光纤陀螺置于动基座上，动基座平面平行于水平面，光纤陀螺的敏感轴平行于动基座平面。开始寻北时，陀螺处于位置1，陀螺敏感轴与载体平行。假设光纤陀螺敏感轴的初始方向与真北方向的夹角为α。陀螺在位置1 的输出值为ω1；然后转动基座90°,在2位置测得陀螺的输出值为ω2。依次再转动两次90°，分别转到3和4的位置，得到角速度ω3和ω4。通过ω1、ω2、ω3、ω4可以计算出航向角，用此方法测量，可以消除陀螺的零偏，也不需要知道测量地点的纬度值。如果测量地点的纬度为已知值，那么可以只需测量1和3(或者2和4)两个位置便可以求出航向角
民用光纤陀螺主要性能参数
1.1零偏和零漂
零偏是输入角速度为零(即陀螺静止)时陀螺仪的输出量， 以规定时间内测得的输出量平均值相应的等效输入角速度表 示，理想情况下为地球自转角速度的分量。 零漂即为零偏稳定性，表示当输入角速率为零时，陀螺仪 输出量围绕其零偏均值的离散程度，以规定时间内输出量的标 准偏差对应的等效输入角速率表示。零漂是衡量IFOG精度的 重要、基本的指标。产生零漂的主要因素是沿光纤分布的 环境温度变化在光纤线圈内引入的非互易性相移误差。通常为 了稳定零漂，常需要对IFOG进行控温或者温度补偿。另外偏 振也会对零漂产生一定的影响，在IFOG中常采用偏振滤波和 保偏光纤的方法消除偏振对零漂的影响。
1.2标度因素
标度因数是陀螺仪输出量与输入角速率的比值，用某一特 定直线斜率表示，是反映陀螺灵敏度的量，其稳定性和性 是陀螺仪的一项重要指标，综合反映了光纤陀螺的测试和拟合 精度。标度因数的稳定性无量纲，通常用百万分比(ppm)表 示。标度因数的误差主要来源于温度变化和光纤偏振态的不稳 定性。
1.3随机游走系数
表征光纤陀螺仪中角速度输出白噪声大小的一项技术指 标，它反映的是光纤陀螺仪输出的角速度积分随时间积累的不 确定性，因此也可称为角随机游走。随机游走系数反应了陀螺 仪研制水平，也反映了陀螺仪小可检测角速率。该误差主要来源于光子的随机自发辐射、光电探测器和数字电路引入的噪 声和机械抖动。
1.4 阈值和分辨率
阈值表示光纤陀螺能感应的小输入速率。分辨率表示陀 螺仪在规定输入角速率下能感应的小输入速率增量。阈值和 分辨率都表征光纤陀螺仪的灵敏度。大输入角速度表示陀螺正、反方向输入速率的大值，表征陀螺的动态 范围，即光纤陀螺可感应的速率范围。
相信每个人都玩过陀螺。而陀螺仪却并不是每个人都知道。光纤陀螺正是一种功能较为特殊的陀螺仪类型的传感器。在现代传感器测量领域，光纤陀螺这一根据光学原理来测量物体角速度，角度差的传感器，具有举足轻重的应用地位。尤其在惯性导航领域，光纤陀螺更是一种不可少的部件。民用光纤陀螺是一种能够准确地确定运动物体方位的仪器，民用光纤陀螺光传播路径的不同，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。
以上信息由专业从事民用光纤陀螺的航新于2024/7/17 8:34:48发布
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