تجزیه و تحلیل راه حل های تکنولوژی ژایروسکوپ فیبر نوری با دقت بالا

تجزیه و تحلیل راه حل های تکنولوژی ژایروسکوپ فیبر نوری با دقت بالا

1معماری تکنولوژی هسته ای

اثر ساگناک و تشخیص تفاوت فاز

جروسکوپ فیبر نوری بر اساس اثر ساجناک ساخته شدهاز طریق اندازه گیری حرکت زاویه ای که توسط تفاوت فاز بین دو پرتو پخش معکوس نور ایجاد می شود تا به تشخیص سرعت زاویه ای برسد، حساسیت می تواند تا سطح درجه میکرو قوس باشد. مسیر نوری هسته ای یک طراحی حفره رزونانس حلقه فیبر محافظ تعصب را اتخاذ می کند که خطای قطبی سازی را به 0 کاهش می دهد.0001°/h مقیاس.

پردازش کامل سیگنال دیجیتال با حلقه بسته

استفاده از فناوری کنترل تمام دیجیتال حلقه بسته (به عنوان مثال معماری FPGA + ASIC) برای جبران خطا غیر خطی در مسیر نوری در زمان واقعی،افزایش سرعت پاسخ پویا به بیش از 10kHz، و از ضبط سرعت زاویه ای لحظه ای در صحنه های چرخش با سرعت بالا پشتیبانی می کند.

بهینه سازی منبع نور فیبر داروی اربیوم

آرهتکنولوژی منبع نور فلورسنت فیبر بیوم با استفاده از طیف گسترده ای از تولید کم سر و صدا (استقرار طول موج < 0.1ppm) ، عمر منبع نور به سطح 100،000 ساعت افزایش می یابد،به طور قابل توجهی کاهش تاثیر نوسانات شدت نور بر دقت.

2برنامه طراحی سیستم

ماژول منبع نور

لیزر پمپ 980nm یکپارچه و تقویت کننده فیبر اربیوم، ثبات قدرت خروجی±0.01 درصد

در ترکیب با مدار کنترل دمای (دقیقیت±0.01°C), برای از بین بردن حرکت طول موج منبع نور ناشی از خطا اندازه گیری.

مجموعه حلقه فیبر نوری

استفاده از حلقه فیبر نوری با قطر 150 میلی متری برای سرکوب لرزش و تداخل گرادیانت دما.

تکنولوژی پوشاندن چند لایه ی زره ای±0.001°/h ثبات صفر تعصب

واحد پردازش سیگنال

بر اساس تکنولوژی تقویت فاز قفل شده دیجیتال (به عنوان مثال تراشه AD630) برای استخراج سیگنال های فاز ضعیف.

حداقل تفاوت فاز قابل تشخیص <0.001μrad که با وضوح سرعت زاویه ای برابر با 0 است.0002°-آره

ماژول جبران خطا

دما، میدان مغناطیسی، و سنسورهای ارتعاش سه محوری را برای ساخت یک مدل جبران خطا در زمان واقعی ادغام کنید.

از طریق الگوریتم فیلتر سازی Kalman، خطای یکپارچه به کمتر از 0 کاهش می یابد.0015°-آره

3پارامترهای کلیدی عملکرد

مشخصات فنی محدوده پارامتر شاخص

دقت اندازه گیری 0001°/h (1σ) استاندارد الزامات ناوبری استراتژیک

محدوده پویا±1500°پشتیبانی از مانورهای ماشین با سرعت بالا

زمان راه اندازی <5 ثانیه قابلیت پاسخ سریع به راه اندازی سرد

سازگاری با محیط زیست -40°Cتا +85°Cطراحی طیف گسترده ای از دمای درجه نظامی

4سناریوهای کاربردی معمولی

سیستم ناوبری با دقت بالا

استفاده می شود برای ناوبری بی وقفه زیردریایی هسته ای (موقعیت حرکت <0.8 مایل دریایی / 24 ساعت) و کنترل وضعیت ماهواره ای (دقت اشاره 0.001°)

هدایت سلاح های استراتژیک

حمل شده بر روی وسیله ی بازخورد ICBM، هدایت از انتهای به انتهای (CEP<10m) را در محیط بدون GPS انجام می دهد.

پلتفرم هوافضا

استفاده شده برای کنترل اتصال ایستگاه فضایی (خطای نسبتی حالت <0.005°) و ردیابی مسیر خودرو با سرعت بالا.

5. جهت تکامل تکنولوژی

طراحی کوچک: توسعه حلقه فیبر نوری کوچک با قطر <80 میلی متر، مناسب برای UAV ها و تجهیزات یک سرباز.

افزایش ضد مزاحمت: معرفی فن آوری فیبر کریستالی فوتونی برای بهبود توانایی ضد تداخل الکترومغناطیسی تا محیط قدرت میدان 100kV / m.

راه حل یکپارچه سازی چند محور: توسعه ماژول بسته یکپارچه سه محور (حجم <0.5L) ، کاهش مصرف برق به کمتر از 3W.