论文光纤陀螺研究吴晗

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1、光纤陀螺输入轴失准角温度补偿研究吉世涛秦永元I,蓝・・燕厶刘智荣2(1.西北工业大学自动化学院，陕西西安..710072;2.航天科技第16研究所光纤项忖部，陕西西安..710100)摘要：提高温度特性是光纤陀螺仪工程化的一个难题，温度补偿是解决该问题的一种有效方法。光纤陀螺与温度相关误差项主要为零漂和标度因数，输入轴失准角也是影响光纤陀螺应用的一个重要误差项。在大量试验的基础上，分析了光纤陀螺输入轴失准角误差产生机理，采用多项式拟合方法建立了输入轴失准角误差全温模型，对多套光纤陀螺进行了全温补偿。试验

2、结果表明，输入轴失准角补偿前全温变化在2x1()：rad数量级，补偿后全温变化小于精度提高了近一个数量级，大大提高了光纤陀螺仪的全温性能。关键词：惯性器件；光纤陀螺仪；输入轴失准角；温度补偿中图分类号：V241.5文献标识码：A文章编号：1000-8829(2010)10-0006-03TemperatureCompensationResearchonInputAxisMisalignmentofFOGJIShi.lao1,QINYong^yuan1,LANYan2,LIUZhi..rong2(1・Sc

3、hoo1ofAutomationControJNorthwestemPolytechnicalUniversity,Xi!an710072,China;(2.1nstitutcNo.16ofChinaAcrospaccScicnccandTechnologyCorporation,Xi!an710100,China)Abstract：Improvingthetemperatureperformanceisadifficultprobleminfibe匚.opticgyro(FOG)engineering

4、・Temperaturecompensationisanelfectivemethodforsolvingtheproblem.TheerrorsofFOGinvolvedwithtern.,peraturearezerobiasandsealefactor.Inputaxismisalignmentisanotherimportanterrorwithtemperature・Onthebasisofmanyexperiments,themechanismisanalyzed,theinputaxism

5、isalignment!sfu11sealctemperatureerrormode1isestablishedbyusingpolynomialfittingmethod.ThefuIIscaletemperaturecompensationsforsomeFOGsarecarriedout.Theexperimentresultshowsthatinputaxismisalignmentcanbeimprovedfroma.・bout210-3radtolessthan310・4rad.Thepre

6、cisioncanbeimprovedaboutaquantitativelyleve」ThefuUpscaletemperatureperformanceofFOGisimproved・Keywords：inertiadevice;fiber..opticgyro;inputaxismisalignmen;ttemperaturecompensation与传统机械式惯性仪表不同，光纤陀螺仪为一种全周态惯性仪表，内部无机械转动部件，其主要特点是体积小、重量轻、启动快、功耗低、动态范围大、抗振动和冲击能力

7、强等，因此，光纤陀螺仪被认为是一种极具发展前途的惯性仪表。国内光纤陀螺仪的研制已进入了工程化应川阶段，很多军用和民川的领域正在尝试使川光纤陀螺仪代替传统的惯性仪表。光纤陀螺仪在实际使用过程中，根据应用的领域不同需要测试为补偿的误差项也不尽相同，但是，大多数领域中需要研究的误差项为陀螺零偏误差和标度因数误差。在光纤陀螺仪的应川屮，笔者发现光纤陀螺仪输入轴失准角误差(简称：失准角误差)也是一个不可忽略的谋差项，特别是光纤陀螺仪要求具有较宽的工作温度范围(-40〜+60.)时，陀螺失准角谋差是一个必须要考虑的

8、误差项。构成光纤陀螺仪的主耍器件，比如SLD光源、耦合器、集成光学器件、光纤线圈等，对温度比较敏感，当工作坏境温度发牛变化时，光纤陀螺零偏和标度因数变化，光纤陀螺失准角也发牛:偏移。在很多情况下，失准角偏移导致的谋差要人于标度因数谋差对系统精度的影响,并最终导致光纤陀螺仪无法满足全温范围的要求。在现有的元器件质量和工艺条件卞，尝试进行失准角误差测试与全温补偿具有非常现实的意义，光纤陀螺全温度范围误差补偿可实现性强，成本低口效果好，这也是光纤