تجزیه و تحلیل شاخص های اصلی جیروسکوپ فیبر نوری

تجزیه و تحلیل شاخص های اصلی جیروسکوپ فیبر نوری

1صفر تعصب و صفر تعصب ثبات

تعریف و معنی

تعصب صفر: سرعت زاویه ای معادل خروجی ژایروسکوپ زمانی که سرعت زاویه ای ورودی صفر است، که به طور ایده آل با جزء چرخش زمین مطابقت دارد.

ثبات بی طرفی صفر: درجه پراکندگی بی طرفی صفر (به عنوان انحراف استاندارد بیان شده) ، که شاخص اصلی دقت است و محصولات استراتژیک می توانند به 0 برسند.001°/h (1σ)

عوامل موثر و بهینه سازی

اختلال در دمای محیط: تغییرات دمای محیط منجر به تغییر فاز غیر متقابل کویل های فیبر نوری می شود.که نیاز به سرکوب توسط کنترل دمای یا الگوریتم های جبران (دریفت) دارد.≤0.1°/h در کل منطقه ی دمایی)

سر و صدای قطبی سازی: فیبر نوری که قطبی سازی را حفظ می کند و فن آوری فیلتر قطبی سازی برای کاهش تأثیر نوسان قطبی سازی بر تعصب صفر پذیرفته شده است.

2فاکتور مقیاس و خطا غیر خطی

پارامترهای کلیدی

فاکتور مقیاس: نسبت سرعت زاویه ای خروجی و ورودی، منعکس کننده حساسیت، خطا غیرخطی محصولات درجه ناوبری است≤50ppm (در مقیاس کامل 300°/s).

ثبات: تحت تاثیر تغییرات درجه حرارت و حالت قطبی، دقت مناسب خطی باید با ورودی سرعت زاویه ای پویا تأیید شود.

بررسی عملکرد پویا

آزمایش پاسخ با سرعت بالا: در محدوده سرعت زاویه ای ورودی 0.1 ~ 1000°/s، زمان پاسخ≤1ms، و انحراف دقت ردیابی≤±0.۵ درصد

3.ضریب گردش تصادفی و ویژگی های سر و صدا

طبقه بندی شاخص سر و صدا

حرکت تصادفی زاویه ای (ARW): منعکس کننده سرعت زاویه ای نویز سفید≤0.0005°/√h برای محصولات درجه استراتژیک.

تراکم نویز نرخ: قدرت نویز در هر واحد پهنای باند، و ARW رابطه تبدیل وجود دارد (ارزش معمولی≤0.001°/دقيقه/√هرتز)

منبع سر و صدا

تابش فوتونی خود به خود، سر و صدا مدار آشکارگر، لرزش مکانیکی و غیره، نیاز به ترکیب فیلتر دیجیتال و طراحی ضد لرزش برای کاهش تاثیر دارد.

4دامنه و حساسیت پویا

آستانه و قطعیت

آستانه: حداقل سرعت زاویه ای قابل تشخیص (سطح استراتژیک)≤0.0001°/h).

رزولوشن: اندازه گیری حساسیت افزایشی که مستقیماً به سطح سر و صدا مرتبط است.

حداکثر سرعت زاویه ای ورودی

محدوده دینامیکی معمولی±1500°/s، از مانورهای ماشین با سرعت بالا و ضبط سریع سرعت زاویه ای پشتیبانی می کند.

5سازگاری با محیط زیست

دامنه دما و مقاومت لرزش

دمای کار: -40°C تا +85°C (استانداردهای درجه نظامی) ، تغییر بی طرفی صفر≤0.1°/h پس از تعویض حرکت دمایی.

مقاومت لرزش: نوسان خروجی≤0.03°/s تحت ارتعاش محوری 3g RMS (10Hz ~ 2000Hz).

سازگاری الکترومغناطیسی

بسته محافظ شده و طراحی مدار ضد اختلال برای حفظ خروجی پایدار در زیر قدرت میدان 100kV / m پذیرفته شده است.

6مقایسه طبقه بندی عملکرد معمولی

سطح عملکرد ثبات بی طرفی صفر (°/h) ضریب تصادفی (°/√(h) سناریوی کاربرد

درجه تاکتیکی≤0.01≤0.01 ناوبری UAV

درجه ناوبری≤0.001≤0.001 هدایت بی وقفه ی زیردریایی

سطح استراتژیک≤0.0001≤0.0005 راهنمای ICBM

7تکنولوژی جبران خطا

کنترل تمام دیجیتال با حلقه بسته

بر اساس معماری FPGA+ASIC، تصحیح در زمان واقعی خط خطی مسیر نوری برای بهبود ثبات بی طرفی صفر و پاسخ پویا.

فیوژن چند سنسور

ادغام سنسورهای دمای و ارتعاش، جبران در زمان واقعی اختلالات محیطی از طریق فیلتر سازی Kalman (خطای یکپارچه)≤0.0015°/h).

استانداردهای آزمایش و تأیید

آلن انوفا: براي اندازه گيري ثبات بي طرفي صفر و ضريب گريز تصادفي استفاده مي شود.

کالیبراسیون پویا: در ترکیب با جدول چرخشی با دقت بالا برای شبیه سازی شرایط کاری واقعی، برای بررسی خطا عامل مقیاس و دقت ردیابی.

از طریق بهینه سازی و تأیید شاخص های اصلی فوق، جیروسکوپ فیبر نوری پیشرفت های تکنولوژیکی در زمینه ناوبری با دقت بالا به دست آورده است.راهنمای سلاح های استراتژیک، و غیره، و به تدریج جایگزین جیروسکوپ مکانیکی سنتی شد.