慣性導航光纖陀螺儀按需定制 廊坊航新公司

光纖陀螺是一種非常重要的角速率傳感器件，具有壽命長、啟動快、精度高、耗電少、動態范圍寬等優點，在航空航天、導航等領域起到了極為關鍵的作用。光纖陀螺包括干涉式陀螺儀和諧振式陀螺儀兩種，它們都是根據塞格尼克的理論發展起來的。塞格尼克理論的要點是這樣的：當光束在一個環形的通道中前進時，如果環形通道本身具有一個轉動速度，那么光線沿著通道轉動的方向前進所需要的時間要比沿著這個通道轉動相反的方向前進所需要的時間要多。也就是說當光學環路轉動時，在不同的前進方向上，光學環路的光程相對于環路在靜止時的光程都會產生變化。利用這種光程的變化，如果使不同方向上前進的光之間產生干涉來測量環路的轉動速度，這樣就可以制造出干涉式光纖陀螺儀，如果利用這種環路光程的變化來實現在環路中不斷循環的光之間的干涉，也就是通過調整光纖環路的光的諧振頻率進而測量環路的轉動速度，就可以制造出諧振式的光纖陀螺儀。從這個簡單的介紹可以看出，干涉式陀螺儀在實現干涉時的光程差小，所以它所要求的光源可以有較大的頻譜寬度，而諧振式的陀螺儀在實現干涉時，它的光程差較大，所以它所要求的光源必須有很好的單色性。

光纖傳感器主要由光源、光纖、敏感元件、光電探測器和信號處理系統等部分組成，由光源發出的光通過傳輸光纖到達敏感元件（傳感頭），光的某一性質在此受被測量調制，已調制的光信號經光電探測器轉變為電信號，在經信號處理系統得到被測量。光纖陀螺成本低、維護簡便，正在許多已有系統上替代機械陀螺，從而大幅度提高系統的性能、降低和維護系統成本。現在，光纖陀螺已充分發揮了其質量輕、體積小、成本低、精度高、可靠性高等優勢，正逐步替代其他型陀螺。

陀螺儀原理上就是運用物體高速旋轉時，角動量很大，旋轉軸會一直穩定指向一個方向的性質所制造出來的定向儀器.傳統的慣性陀螺儀主要是指機械式的陀螺儀，機械式的陀螺儀對工藝結構的要求很高，結構復雜，它的精度受到了很多方面的制約。自從上個世紀七十年代以來，現代陀螺儀的發展已經進入了一個全新的階段。光纖陀螺儀是以光導纖維線圈為基礎的敏感元件， 由激光二極管發射出的光線朝兩個方向沿光導纖維傳播。光傳播路徑的不同，決定了敏感元件的角位移。慣性導航光纖陀螺儀具有工作帶寬大、分辨率高、零點漂移小、線性度高、啟動時間短、抗沖擊、抗振動、成本低等特點，是傳統機械陀螺的替代產品。

慣性導航是以慣性儀表為核心的慣性系統集成之一。在慣性技術領域，從技術層次來看，分為慣性儀表與慣性系統兩個層級，慣性儀表主要包括測量角運動的陀螺儀和測量線運動的加速度計；慣性系統是以慣性儀表為核心。利用集成技術實現的慣性測量、慣性導航以及穩控系統，其中慣性導航應用領域更為廣泛。陀螺儀器件的發展共經歷四個階段，呈現出高精度、小型化、可靠性強的發展趨勢。慣性導航光纖陀螺儀展的個階段為機電陀螺儀時代，由起初的軸承陀螺儀、液浮和氣浮陀螺儀發展至撓性陀螺儀，陀螺儀的精度不斷能提升；20世紀70年代后，隨著光學和微電子技術在陀螺儀領域的應用，基于不同測量原理的光學陀螺儀（激光陀螺儀和光纖陀螺儀）和MEMS陀螺儀應運而生，同時在機電陀螺儀領域發展出性能更佳的靜電陀螺儀。未來基于現代力學技術的陀螺儀、原子干涉陀螺儀，將向更高精度、更可靠、體積更小的方向發展。