角加速度对闭环光纤陀螺输出的影响

通过对闭环干涉式光纤陀螺（IFOG）原理的分析，修正了以往闭环IFOG输入、输出的表达式，指出在角加速度存在的情况下，光功率的波动产生IFOG输出误差，通过仿真验证了所提出的观点，最后得出结论，研制高精度并能适用于剧烈运动状态的IFOG时，必须考虑到角加速度这个因素，并补偿由其引起的输出误差。     

再入式光纤陀螺及信号检测方法的研究

在分析了再入式光纤陀螺（RE-FOG）基本原理及其输出信号的基础上,给出了其信号检测方法.得出了通过使相向传输的两束光在检测器中进行干涉之前又重新进入光纤线圈进行循环传输的方法,在相同光纤线圈长度下,RE-FOG可获得数倍于传统干涉型光纤陀螺（IFOG）的检测精度的结论.     

7.62cm开环全光纤陀螺的设计、研制和测试

干涉式光纤陀螺(IFOG)与谐振式光纤陀螺(RFOG)和环形激光陀螺(RLG)一样,应用1913年法国物理学家Georges Sagnac发现的、并以其名字命名的Sagnac效应来测量在惯性空间中的旋转速率。Sagnac效应即闭台光路中相向传插的光波的差分相移与惯性空间中光路旋转速率成正比。旋转速率Ω与连带引起的相移φ_R之间的关系为: φ_R=(8πA/λc)Ω (1) 式中A为回路包围的面积,λ为真空中的波长,c为真空中的光速。对于正常的面积,标度因数8πA/λc很小。但RFOG和RLG利用谐振腔结构克服了这个问     

光纤传感器——光纤陀螺和光纤加速度计

本文概要的介绍了日本中央研究所、伊丹制作所等单位近年来研制的光纤传感器——两种光纤加速度计(振动式光纤加速度计和光弹性光纤加速度计)和两种光纤陀螺(相位调制式光纤陀螺和全光纤陀螺)的结构、工作原理及性能指标。分析了两种加速度计和两种陀螺所存在的技术上的难点以及为进一步提高光纤加速度计和光纤陀螺的性能所应采取的技术措施。同时论述了要提高光纤陀螺和光纤加速度计的灵敏度、精度等使其能适应各种恶劣环境及进一步降低成本、缩小体积、提高可靠性等,必须同时研制、开发各种高性能的光学器件,使其适应整个系统的要求。     

环形谐振器式光纤陀螺

1.前言环形谐振器式光纤陀螺目前尚处研究阶段。它的主要特征是利用光纤环形谐振器谐振特性的变化来检测旋转角速度,灵敏度高,所用光纤长度仅数m,理论检测极限可达10~(-6)rad/s。所以,在实现惯导元件小型化方面很有竞争力。本文从该陀螺的主要组件光纤环形谐振器的原理谈起,较详细地介绍了环形谐振器式光纤陀螺的结构、工作原理及其优点与可能的检测灵敏度。     

光纤陀螺

前言光纤陀螺(FOG)是利用Sagnac效应检测旋转角速度的装置。光纤陀螺与传统的机电陀螺相比,具有起动快、没有可动部件、零件少及寿命长、精度高等优点,作为新一代惯性控制器件,已经受到了人们的普遍重视。光纤陀螺根据其检测方式可分为干涉型和环形谐振腔型两大类,其中干涉型光纤陀螺研究的历史比较长,目前已经进入了实用化阶段,而环形谐振腔型光纤陀螺的研制,还只是一些理论方面的探讨,最近几年各国都相继进入了实验阶段,但因为这种光纤陀螺以较短的光纤(构成谐振腔)就能得到与干涉型同样的灵敏度,因而越来     

基于LabVIEW的光纤陀螺仪标度因数非线性测试及补偿

在大角速度应用时,标度因数非线性误差成为IFOG的主要误差源,对IFOG的标度因数非线性进行补偿可明显降低IFOG的误差。通过多项式拟合建立IFOG的输入输出模型,利用LabVIEW的串口通信和数据处理功能实现干涉型开环光纤陀螺仪标度因数的非线性测试与补偿。结果表明,经过补偿后的IFOG标度因数非线性度可提高3个数量级。     

环境耐用的光纤陀螺元件的研制与生产

对于光纤陀螺来说,高性能的波导光学元件是必不可少的。这里所说的元件指的是多功能集成光学芯片、光纤线圈以及保偏耦合器.最近,利顿制导与控制公司已投入大量人力对大批量生产低成本光纤陀螺的制作技术进行开发,介绍了元件的性能,叙述了光纤陀螺(FOG)元件的生产进展.     

光纤陀螺

本文论述光纤陀螺原理,讨论了限制这种测量装置性能的各种因素。在仔细研究萨纳克干涉仪基础上,提出一种高性能光纤陀螺。最后,在介绍光纤陀螺的运用时,还谈及这种测量装置生产时的技术问题。     

光纤陀螺技术的发展

简要叙述１９９８年９月北京国际光电学术仁义和１９９９年９月波士顿国际光电子学术仁义有着光纤陀螺技术的发展情况。光纤陀螺技术已进入工程化阶段,已经批量生产,广泛用于航天、航空、汽车导航以及石油 井和隧道测量等许多领域。叙述了光纤陀螺仪的发展情况,选用温度特性好的光纤传感器件,采用三轴数字闭环技术的光纤陀螺仪以及谐振腔式光纤陀螺仪的试验研究。     

环形Fabry-Perot谐振腔式光纤陀螺

一、前言在惯导系统中,搭载的陀螺急需向超小型、重量轻、高灵敏度方向发展。我们研究的环形Fabry-Perot谐振腔式光纤陀螺就具有以上所说的特点,这种光纤陀螺的光源实际上用的是半导体激光器。用这种光纤陀螺在很大的程度上提高了惯导系统的精度。本文将分几点叙述环形Fabry-Perot谐振腔式光纤陀螺的构造,实验装置和它在实际中的应用。     

光纤陀螺仪在航天、航海和航空上的应用

光纤陀螺仪（ＦＯＧ）在杭尼韦尔公司正开发为下一代主要的惯性传感器。开环光纤陀螺技术已成功地用于姿态航向参考系统（ＡＨＲＳ）的生产，并已有了结果。目前，正在开发准备用于高性能航天和导航级航空应用的闭环光纤陀螺技术。用于航天的高精度光纤陀螺的结果已有报告；用于导航级航空的光纤陀螺是改进的消偏型光纤陀螺技术，这将降低导航级传感器的生产成本。     

带掺铒光纤放大器(EDFA)的干涉型光纤陀螺仪(IFOG)结构及特点

陀螺仪,它们敏感绝对角速率的变化,分为干涉型光纤陀螺仪（IFOG）,环型激光陀螺仪（RLG）和微机电系统（MEMS）陀螺仪,与加速度计一起,是导航系统的关键元件。由于在性能和成本方面都绝对优于其它类型的陀螺仪．因而光纤陀螺已经广泛地应用于测量．尤其是国防／航空工业。本文介绍了由土耳其国家计量学院光学实验室制造的IFOG样机的光学元件,电子元件的设计细节,作为绝对角速率敏感器,它的敏感机理是Sagnac相位变化原理。该IFOG样机,采用了开环结构,分别使用单模通信光纤和1549．0nmDFB激光器泵浦的DEFA作为敏感线圈和宽带光源。应用相位跟踪电位路提取载有Sagnac相移的电压数据。相位跟踪电路包括一个有源RC带通滤波器,可调增益放大器,及作为锁定装置的AD630平衡调制器芯片。该IFOG样机可以获得8（°／h）峰-峰噪声,1．57（°。／h）零偏稳定性,而且,推导出标度因数为13．83（°／h）／mv,其重复性为0．73％。     

光纤陀螺零漂信号的Allan方差分析

介绍了数字光纤陀螺（FOG）零漂实验的设备及环境，在测得特定光纤陀螺静态零漂信号的基础上，运用Allan方差理论对陀螺零漂信号进行定量的分析，得到了光纤陀螺角随机游走、零偏不稳定性、速率随机游走、速率斜坡和量化噪声5个误差源系数的大小，通过对各系数大小的分析，确定出该光纤陀螺在使用中有较大影响的误差源为角随机游走和零偏不稳定性系数，为该光纤陀螺进行各种误差补偿提供了理论依据。     

光纤陀螺温度误差建模及补偿方法

温度是影响光纤陀螺输出精度的主要误差源。为了有效提高光纤陀螺的输出精度,在光纤陀螺温度特性理论分析的基础上,对光纤陀螺进行了全温度范围（-30℃-＋70℃）速率试验和零偏试验,并对试验数据进行了深入分析,建立了光纤陀螺温度与标度因数、温度与零偏之间的多项式误差补偿模型。试验结果表明,该温度误差补偿模型可以使光纤陀螺在全温度范围的输出精度提高一个数量级,补偿效果良好。     

光纤陀螺随机漂移非参数ARMA模型的建立与分析

针对光纤陀螺随机漂移的非线性,提出了运用一类非参数ARMA模型(FARMA模型)对光纤陀螺漂移数据进行建模。依据某型光纤陀螺的实测数据,通过比较选择了FARMA(2,1,1)模型作为该型光纤陀螺随机漂移数据的模型。在此基础上对模型进行了适用性检验,同时对该模型的拟合结果进行分析,结果表明FARMA(2,1,1)模型能够更好的描述光纤陀螺随机漂移。     

光纤固定胶粘剂对光纤陀螺低温零偏误差的影响

光纤固定胶粘剂对光纤陀螺低温零偏误差影响较大,选用和使用不当可导致陀螺精度劣化.理论分析了温度和应力对干涉型光纤陀螺(简称光纤陀螺)零偏误差的影响,以及温度变化时胶粘剂对光纤产生的轴向应力大小与影响因素;通过胶粘剂性能试验,验证了低温环境下胶粘剂的玻璃化转变温度、固化温度和使用温度差异、胶体内气泡缺陷是光纤陀螺零偏误差...     

闭环光纤陀螺数字检测方法研究及实现

高精度光纤陀螺是制导与导航系统主要组成部分。采用基于数字信号调制解调技术对光纤陀螺进行闭环控制可以有效地提高光纤陀螺的精度。本文以高速数字信号处理芯片(DSP)和大规模可编程逻辑器件(FPGA)为基础，研制成功基于阶梯波调制技术的闭环光纤陀螺全数字式信号检测系统，并给出了性能及测试结果。     

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%.     

ELM-AdaBoost 模型在光纤陀螺温度误差补偿中的应用

针对光纤陀螺零偏与温度之间复杂的非线性关系,引入极限学习机(extreme learning machines,ELM)模 型补偿光纤陀螺的零偏温度误差;针对单个ELM 在预测准确性和稳定性不足及其对奇异样本敏感的问题,引入自适 应增强算法(adaptive boosting,AdaBoost)建立ELM-AdaBoost 预测模型改善光纤陀螺性能,分析光纤陀螺的温度误 差机理及模型参数对预测精度的影响,给出ELM 算法隐含层神经元个数及AdaBoost 算法迭代次数的确定方法。仿 真结果表明：基于ELM-AdaBoost 预测模型的补偿效果优于多元线性回归模型和单个ELM 神经网络模型,并具有良 好的泛化性能和温度适用性,补偿后陀螺零偏均方根误差降低93%以上,显著改善了光纤陀螺零偏稳定性能。