1 北京航天控制仪器研究所, 北京 100039
2 北京航天时代光电科技有限公司, 北京 100094
提出了一种使用固定频率窄线宽激光器作为干涉光源的闭环谐振式光纤陀螺系统。该系统利用相位调制器对干涉光进行移频控制,完成对谐振腔逆时针方向谐振频率的跟踪和锁定。建立了陀螺系统Simulink模型并仿真研究了不同速率点下的陀螺输出特性,结果表明,±200(°)/s速率范围内逆时针谐振频率锁定时间小于15ms,陀螺标度因数非线性为2.41×10-4。与采用传统频率可调谐窄线宽激光器的闭环谐振式光纤陀螺系统相比,两者锁频时间和标度因数非线性基本一致。该研究为低成本闭环谐振式光纤陀螺系统的实现提供了理论和数据支撑。
固定频率激光器 谐振式光纤陀螺 相位调制器 Simulink仿真 锁定时间 标度因数非线性 fixed frequency laser resonant fiber optic gyroscope phase modulator Simulink simulation lock time scale factor nonlinearity
北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
激光器是谐振式光纤陀螺(RFOG)的重要组成部分, 其光学噪声严重地限制了RFOG的输出精度。通过建立激光器偏振特性的数学模型, 分析了激光器的偏振消光比、对轴误差和偏振本征态相位差对RFOG性能的影响, 并通过实验验证了模型的正确性。此外, 提出一种基于强度调制基频解调信号的方案, 以补偿RFOG中非理想偏振态的振幅波动。实验表明, 利用该方案可将非理想偏振态下振幅波动引起的陀螺输出波动减小12dB以上。
谐振式光纤陀螺 激光器偏振特性 噪声补偿 声光移频器 标度因数非线性度 resonator fiber optic gyroscope polarization characteristic of laser noise compensation acoustooptic modulator scale factor nonlinearity
第二炮兵工程大学自动控制系, 陕西 西安 710025
针对光纤陀螺温度稳定性低、受环境温度影响参数变化，导致使用精度不高的问题，提出了一种光纤陀螺静态温度综合误差建模补偿方法。综合考虑温度、光纤陀螺标度因数非线性以及零偏漂移的影响，建立了以时间、温度和输入角速率为参量的光纤陀螺静态温度混合模型；采用分类拟合方法确定模型阶次，辨识模型参数；基于温度速率实验，提出迭代补偿算法。实验结果表明，经过综合误差补偿后的光纤陀螺消除了温度和标度因数非线性对其性能的影响，使它在全温度和全速率下的测量精度得到了极大提高，从而证明了该方法的有效性。
光学器件 光纤陀螺 温度 标度因数非线性 零偏漂移 输入角速率
国防科学技术大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
标度因数非线性反应了光纤陀螺在动态范围内输出的偏差度。在开环光纤陀螺中, 由于相位调制存在非线性会影响标度因数的线性性。加之前放带宽有限, 会使标度因数非线性现象进一步恶化。本文理论分析了, 由于滤波器对各次谐波增益不一致, 造成标度因数线性度恶化的各种因素。实验结果表明, 要使标度因数非线性度小于500 ppm, 如前放采用一阶RC 低通滤波器, 前放带宽需大于调制信号基频的20 倍。
开环光纤陀螺 调制深度 标度因数非线性度 前置放大器 open-loop fiber gyroscope modulation depth scale factor nonlinearity preamplifier
