光纤陀螺旋转捷联惯导系统的发展与应用.pdf

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1、2012年第31卷第11期传感器与微系统(TransducerandMierosystemTechnologies)雩s。综述与评论s、c0、光纤陀螺旋转捷联惯导系统的发展与应用孙伟，孙枫，刘繁明。(1．辽宁工程技术大学测绘与地理科学学院。辽宁阜新1230002．哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：针对舰船对长航时、高精度导航的需求，开展基于旋转调制的光纤陀螺惯导系统技术研究，从光纤陀螺仪(FOG)的研制背景和旋转调制技术的应用出发，对比分析了国内外光纤陀螺和旋转调制技术的发展现状。阐述了旋转调制技术的发展方向并研制高精度旋转光纤捷联惯

2、导系统的技术途径。关键词：捷联惯导系统；光纤陀螺；旋转调制；发展中图分类号：U666．1文献标识码：A文章编号：1000-0787(2012)11-0001-04DevelopmentandapplicationofFOGrotarySINSSUNWei，SUNFeng，LIUFan．ruing(1．SchoolofGeomatics，LiaoningTechnicalUniversity，Fuxin123000，China；2．SchoolofAutomation，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China

3、)Abstract：Aimingatrequirementofwarshipforlongtimeandhighprecisionnavigation，researchontechnologybasedonFOGstrapdowninertialnavigationsystem(SINS)rotarymodulationiscarriedout．ThebackgroundofFOGandtheapplicationofrotarymodulationtechnologyareproposed．ThedevelopmentstateofFOGandrotary

4、modulationtechnologyareanalyzedcontrastively．ThedevelopmentdirectionofrotarymodulationtechnologyandthetechnicalschemeofrotaryfiberSINSareelaborated．Keywords：strapdowninertialnavigationsystem(SINS)；fiber—opticgyro(FOG)；rotarymodulation；develop—ment0引言景0。。随着高精度光纤陀螺(fiber—opticgyro，FO

5、G)为代表1光纤陀螺技术的发展与应用的惯性器件迅猛发展，研究高精度、可维护性好和可靠性高光纤陀螺是具有重要军用和民用价值的角速度传感器，各国都投入了大量的人力、物力进行研发。美国、欧洲的长航时光纤陀螺惯导系统(inertialnavigationsystem，的光纤陀螺研发处于世界领先地位，大部分关键技术已得INS)是目前导航领域内的一个研究热点。光纤陀螺对我到解决，产品性能(灵敏度、稳定性、环境适应性等)大大提国相对薄弱的材料工业、精密加工工业等基础工业能力的高。特别是，得益于光纤通信技术发展，光纤陀螺的工作波依赖较少，主要依靠光学和电子器件，目前，我国在

6、这些领长逐渐从850nm移向1550nm。目前，高精度、宽动态范域的不断发展进步，为发展高精度光纤陀螺提供了雄厚的围、高稳定性及数字输出的光纤陀螺已成为研究热点。技术储备和相当规模的工业基础。光纤陀螺自20世纪70年代以来，便以其优异的性能利用自动补偿技术减少惯性器件慢变误差对系统精度引起人们的广泛重视。国外目前研制光纤陀螺的公司有的影响，是研制高精度惯导系统需要攻克的关键技术之4O多家包括Honeywell，Litton，Smith，Northrop，IXSEA等世_5J一。旋转调制技术通过引入确定性机械旋转对惯性器界著名惯导公司，产r精度范围覆盖从战术级

7、、惯性级到件误差进行调制，是一种从系统角度消除器件误差的技术战略级的各种精度。美国是最早研制与应用光纤陀螺的国手段～。同常规惯导系统相比，采用旋转调制技术的惯家，其中低精度的光纤陀螺已成熟并有系列化产品，包括单导系统有望在相同的器件水平下实现系统精度的大幅度提轴、双轴、三轴结构”，如美尉Honeywell公司的第二代高，从而满足舰船对惯导系统长航时、高精度的导航要求，因此，惯导系统有重要的研究价值和广阔的应用前干涉型光纤陀螺．美国采用r集成光学多功能芯片技术与收稿日期：2012-03-27基金项目：辽宁省教育厅一般项目(12011047)；国家自然科学基金资

8、助项目(60834005，60775001)2传感器