谐振式光纤陀螺频率跟踪失锁控制研究

雷明; 于怀勇; 方圆; 吴衍记; 冯喆; 张丽哲

doi:doi:10.3788/CJL202047.0106002

中国激光, 2020, 47 (1): 0106002, 网络出版: 2020-01-09

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Out-of-Lock Frequency-Tracking Control of Resonant Fiber-Optic Gyro

雷明 ^*于怀勇方圆吴衍记冯喆张丽哲

作者单位

北京自动化控制设备研究所惯性技术国家重点实验室, 北京 100074

图 & 表

图 1. 谐振式光纤陀螺系统结构图

Fig. 1. Structural diagram of RFOG system

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图 2. 扫频过程中谐振信号变化

Fig. 2. Change of resonant signal in frequency sweep process

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图 3. 激光器光功率与电流间对应关系

Fig. 3. Corresponding relation between output optical power and driving current of laser

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图 4. 基于温度闭环的跟踪失锁控制方案

Fig. 4. Out-of-lock frequency-tracking control scheme of RFOG based on temperature closed-loop feedback

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图 5. 失锁控制方案中FPGA数字工作区间划分

Fig. 5. Division of FPGA digital working region in out-of-lock control scheme

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图 6. 谐振式光纤陀螺原理样机实物

Fig. 6. Photograph of RFOG prototype

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图 7. 受环境因素影响的谐振腔温度变化情况

Fig. 7. Temperature drift of resonator affected by environment

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图 8. 陀螺常温条件下输出对比。(a)采用失锁控制方案前; (b)采用失锁控制方案后

Fig. 8. Output comparison of RFOG at room temperature. (a) Before out-of-lock control; (b) after out-of-lock control

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图 9. 陀螺室温性能测试。(a)测试照片;(b) 1 h静态测试结果

Fig. 9. Performance test of RFOG at room temperature. (a) Photograph of testing; (b) result of 1-h static test

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雷明, 于怀勇, 方圆, 吴衍记, 冯喆, 张丽哲. 谐振式光纤陀螺频率跟踪失锁控制研究[J]. 中国激光, 2020, 47(1): 0106002. Ming Lei, Huaiyong Yu, Yuan Fang, Yanji Wu, Zhe Feng, Lizhe Zhang. Out-of-Lock Frequency-Tracking Control of Resonant Fiber-Optic Gyro[J]. Chinese Journal of Lasers, 2020, 47(1): 0106002.

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图 1. 谐振式光纤陀螺系统结构图

Fig. 1. Structural diagram of RFOG system

图 2. 扫频过程中谐振信号变化

Fig. 2. Change of resonant signal in frequency sweep process

图 3. 激光器光功率与电流间对应关系

Fig. 3. Corresponding relation between output optical power and driving current of laser

图 4. 基于温度闭环的跟踪失锁控制方案

Fig. 4. Out-of-lock frequency-tracking control scheme of RFOG based on temperature closed-loop feedback

图 5. 失锁控制方案中FPGA数字工作区间划分

Fig. 5. Division of FPGA digital working region in out-of-lock control scheme

图 6. 谐振式光纤陀螺原理样机实物

Fig. 6. Photograph of RFOG prototype

图 7. 受环境因素影响的谐振腔温度变化情况

Fig. 7. Temperature drift of resonator affected by environment

图 8. 陀螺常温条件下输出对比。(a)采用失锁控制方案前; (b)采用失锁控制方案后

Fig. 8. Output comparison of RFOG at room temperature. (a) Before out-of-lock control; (b) after out-of-lock control

图 9. 陀螺室温性能测试。(a)测试照片;(b) 1 h静态测试结果

Fig. 9. Performance test of RFOG at room temperature. (a) Photograph of testing; (b) result of 1-h static test

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图 1. 谐振式光纤陀螺系统结构图

Fig. 1. Structural diagram of RFOG system

图 2. 扫频过程中谐振信号变化

Fig. 2. Change of resonant signal in frequency sweep process

图 3. 激光器光功率与电流间对应关系

Fig. 3. Corresponding relation between output optical power and driving current of laser

图 4. 基于温度闭环的跟踪失锁控制方案

Fig. 4. Out-of-lock frequency-tracking control scheme of RFOG based on temperature closed-loop feedback

图 5. 失锁控制方案中FPGA数字工作区间划分

Fig. 5. Division of FPGA digital working region in out-of-lock control scheme

图 6. 谐振式光纤陀螺原理样机实物

Fig. 6. Photograph of RFOG prototype

图 7. 受环境因素影响的谐振腔温度变化情况

Fig. 7. Temperature drift of resonator affected by environment

图 8. 陀螺常温条件下输出对比。(a)采用失锁控制方案前; (b)采用失锁控制方案后

Fig. 8. Output comparison of RFOG at room temperature. (a) Before out-of-lock control; (b) after out-of-lock control

图 9. 陀螺室温性能测试。(a)测试照片;(b) 1 h静态测试结果

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