半球谐振陀螺与光学陀螺的比较

近来在波音747飞机上成功的飞行试验证明,半球谐振陀螺可以与惯性级[0.01(°)/h]及环形激光陀螺相比拟。为了增加半球谐振陀螺产品的种类,Delco电子仪器公司正在开发两种小型半球谐振陀螺,这两种产品是专门为了低成本惯性测量装置和中成本惯性导航设备而设计的。介绍了小型半球谐振陀螺的惯性级和战术级传感器及其辅助电子线路的基本设计。为降低电子线路的成本并保持1ppm(10~(-6))的精度,重点介绍了数字控制和处理技术。由于低成本惯性测量装置的产品具有很强的竞争性,所以有必要将环形激光陀螺和光纤陀螺传感器与新型半球谐振陀螺传感器对照进行比较。     

用于陀螺系统的新型小型集成光学敏感器的模拟与设计

据我们所知，本文首次报道了一种小型集成光学敏感器，它基于多量子井(MQW)的微型环形激光器，用于陀螺系统。该器件能完全在单片上集成，可用于低(如陆地运载器)或高(如舰船、飞机及空载平台等)灵敏度的导航系统。该器件的模拟包括一些物理效应的影响，如量子噪声、闭锁、热效应及侧壁粗糙度引起的损耗等。根据陀螺的量子极限、可测速率工作区、工作热范围及功耗等指标，得到了很好的性能。相对其他现有光学解决方案，该结构明显具有许多优点：无偏振感应引起的噪声、无需使用频率锁定技术、忽略不计的弯曲损耗、较高的腔内品质因数、完整评价转动速度、可预测的陀螺标度因数、热变化及很高的动态范围等。     

微型光学陀螺用光波导环形谐振腔的优化设计与制备

光波导环形谐振腔是微型光学陀螺的核心敏感部件,其性能直接影响陀螺系统的性能,是此种陀螺设计和制造的关键。利用广角有限差分光束传播法(WA-BPM)对二氧化硅光波导环形谐振腔进行了优化设计;在优化设计的基础上,在硅衬底上利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法制备了掺GeO2的二氧化硅光波导环形谐振腔芯片,并通过了实验测试,其测量精细度可达16.7,可为今后集成光学陀螺的小型化和高灵敏度提供理论参考。     

硅平面波导模块上整块集成的谐振型微型光学陀螺

本文报道了一种新颖结构的谐振型微型光学陀螺（MOG）,它是在硅平面波导模块（PLC）上整块集成的,并给出降低陀螺噪声的一些措施,光学环形谐振型陀螺主要受感应引起噪声的偏振涨落和感应引起噪声的背向散射的影响。文中讨论了波导中的偏振态,以便弄清前者的工作特性,并提出控制波导双折射的一种措施;针对后者,提出了带有专用信号处理的双相移键控（B－PSK）方法,热光（TO）相位调制仅是用于硅波导中B－PSK的一种方案,其带宽被限制在－1KHz。为了有效地利用TO调制器的带宽,文中提出了一种电信号处理方案,以及补偿频率响应的一种调制波形,通过实验装置验证了感应引起噪声的背向散射得抑制,用等量的转动观测了陀螺的输出。     

应用质子交换钽酸锂集成光学芯片的光纤陀螺

对钽酸锂和铌酸锂作为光纤陀螺集成光学芯片的衬底材料进行了比较。示出了应用质子交换钽酸锂芯片的光纤陀螺性能。结果表明（将检测功率归一化后），采用钽酸锂芯片的陀螺与采用铌酸锂芯片的陀螺性能是一样的。     

低成本无源光纤陀螺

介绍一种没有非互易相位调制的无源光纤陀螺.熔融型光纤3×3方向耦合器提供一个恒定相移,因此,能在正交点上检测转速.由非保偏单模光纤线圈中的双折射耦合中心的不定变化引起的偏置和标度因数误差,可用一种反差不灵敏的信号再生方案来消除.在陀螺软件中已经实现简单的温度补偿程序,在-40～+70℃的范围内,陀螺软件产生的偏置稳定性小于0.04(°)/s,而标度因数误差小于0.5%.     

陀螺光学耦合导引头在机动弹头中的应用技术研究

给出了激光末制导机动弹头系统原理.对陀螺光学耦合导引头进行了全面地分析,建立了导引头数学模型,包括定位原理模型和导引控制模型.对陀螺光学耦合导引头在末制导机动弹头中的应用尤其是对比例导引律的实现进行了论述,为下一阶段末制导机动弹头的仿真研究提供了有效依据.     

用于光纤陀螺的新型数字闭环处理器

本文研究了一种用于开环光纤陀螺的全数字闭环（ADCL）信号处理器。这种处理器具有较高的性能,在整个2π范围内的相位人辨率大于30位。测量到处理器的随机游走0．57μrad/Hz^1/2。     

光纤陀螺和环形激光陀螺及其技术评定

本文介绍了两种光学陀螺的发展历史及其通用原理,又分别描述了激光陀螺、模拟光纤陀螺和数字光纤陀螺的具体工作过程、应用范围及消除漂移的具体方法。重点对两种光学陀螺进行了详细比较,分析指出,光纤陀螺在重量、装配条件、多种装配形式、加工精度、使用期限以及价格方面都优于环形激光陀螺。但总的来看,光纤陀螺还存在一些重大技术问题有待解决,该公司研制的光纤陀螺的漂移率为10°/h,可用在偏航的俯仰测量、姿态稳定等应用中。对性能要求在0.01°/h的惯导中,仍取代不了环形激光陀螺。从长远看,两者竞争的焦点是在价格方面。     

一种基于低精度光纤陀螺的组合导航系统

针对实际工程要求,设计适用于低精度光纤陀螺的组合导航系统的试飞方法.构建一种基于低精度光纤陀螺的组合导航系统,包括磁传感器、多普勒雷达和卫星导航子系统,设计Kalman滤波器,给出其状态方程和量测方程,并进行飞行试验.试验结果表明:该组合导航系统满足中等精度导航需求,设计成本较低,算法科学可行,具有较强的实用性,可广泛应用于各种民用航空导航领域.     

光纤陀螺结构动力学优化设计

光纤陀螺作为一种基于sagnac效应的角速度传感器，其结构的主要力学环境是振动，系统对结构的要求是小型化、轻量化．利用结构优化技术对光纤陀螺的主结构件进行了动力优化设计，得到了比较满意的设计结果。     

光纤陀螺中随机游走的分析研究

随机游走是描述光纤陀螺性能的一项重要指标．在阐述随机游走概念的基础上,分析了引起随机游走的噪声源,并对各噪声引起的随机游走进行了理论计算,得出强度噪声是引起陀螺随机游走的最主要因素的结论．这为减小随机游走即抑制强度噪声提供了理论基础．     

基于自适应滤波算法的磁强计/陀螺组合误差修正

针对弹箭姿态测量中低精度陀螺姿态解算误差因漂移迅速增大的问题,文中采用三轴磁强计和陀螺组合测姿方案,对姿态角的输出进行修正。通过建立基于陀螺姿态解算误差角的状态方程和磁强计输出的误差观测方程,采用自适应卡尔曼滤波方法以抑制滤波发散并对姿态误差角进行估计。仿真结果表明:该方法能有效利用磁强计的输出抑制了陀螺漂移带来的误差,提高解算精度,满足长时间姿态测量的要求。     

光纤陀螺技术在制导武器系统中的应用

介绍了光纤陀螺的基本原理,光纤陀螺的种类,并将光纤陀螺与其他的陀螺进行了比较,总结出光纤陀螺的优点。最后,综述了光纤陀螺在制导武器上的用途,同时给出了在制导武器方面的应用情况。     

光纤陀螺误差分析及其抑制措施

本文分析了干涉式光纤陀螺中主要误差的产生机理，结合具体陀螺参数，对部分误差的等效旋转速率进行了估算，总结了抑制这些误差所采取的技术措施，探讨了研制实用化学纤陀螺应从整体上关注的重要问题。     

集成光波导陀螺在空空导弹的应用展望

陀螺技术是现代空空导弹惯性导航系统研制的关键。本文简要介绍了集成光波导陀螺的原理,并对国内外发展现状进行概述。根据空空导弹惯性导航系统的特点,展望了集成光波导陀螺在未来空空导弹中的应用前景。     

基于最小二乘法标定寻北仪基座倾角测量系统的测量当量

为得到准确的基座倾斜量,提出一种基于最小二乘法标定寻北仪基座倾角测量系统的测量当量方法。阐述基于电解质型倾角传感器的寻北仪基座倾角测量系统的工作原理,对基座倾斜的大小和方向进行准确测量,利用基座倾斜与寻北精度影响量之间的数学模型,进行误差补偿,根据最小二乘法建立数据模型,进行数据拟合,当标定的当量与理论设计值相差较大时,可调整电路放大倍数,进行重新标定;当测量当量调整到与设计值基本一致,将最后测量当量标定值记录下来,写入单片机相应flash单元即可。结果表明:该测量方法可以快速简洁地确定测量当量,保证寻北精度。     

陀螺仪固有频率分析

微机械陀螺仪在飞机、导弹、轮船的惯性导航系统中具有重要应用。依据陀螺仪的结构和工作原理,对该微机械陀螺仪的固有频率进行了分析。由于单独的陀螺仪实验测试比较困难,利用ABAQUS有限元分析软件建立了陀螺仪的有限元模型,计算出了其各阶模态,并与陀螺仪试验模态分析进行了对比。结果显示:有限元分析结果和实验结果基本一致,表明所建立的陀螺仪有限元模型是正确的。     

原子陀螺及其在智能弹药中的应用前景分析

不依赖于卫星的高精度导航定位技术正逐步受到世界强国的重视,新型高性能惯性传感器是实现该技术的关键要素.基于量子效应的原子陀螺极具高精度潜质,文中介绍了两种原子干涉陀螺仪和两种原子自旋陀螺仪的技术方案和工作原理;根据不同方案的特点及其研究现状,较为深入的分析了各种方案优缺点,认为微型核磁共振原子陀螺仪在智能弹药中有更好的应用前景.