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光纖陀螺是基于光纖通信和集成光學(xué)發(fā)展而來的一種新型現(xiàn)代陀螺儀,常用來測量物體相對于慣性空間的角速度或轉(zhuǎn)動角度的無自轉(zhuǎn)質(zhì)量。光纖陀螺在當(dāng)今的慣性傳感器領(lǐng)域有著特殊的重要意義,國內(nèi)外都將光纖陀螺及其構(gòu)成的導(dǎo)航系統(tǒng)作為慣性技術(shù)領(lǐng)域的主攻方向。光纖陀螺即光纖角速度傳感器,它是各種光纖傳感器中有希望推廣應(yīng)用的一種。光纖陀螺和環(huán)形激光陀螺一樣,具有無機械活動部件、無預(yù)熱時間、不敏感加速度、動態(tài)范圍寬、數(shù)字輸出、體積小等優(yōu)點。
光纖陀螺具有較強的抗沖擊和抗加速運動的能力;繞制的光纖較長,使檢測靈敏度和分辨率比激光陀螺儀提高了好幾個數(shù)量級;無機械傳動部件,不存在磨損問題,因而具有較長的使用壽命;易于采用集成光路技術(shù),信號穩(wěn)定,且可直接用數(shù)字輸出,并與計算機接口聯(lián)接;通過改變光纖的長度或光在線圈中的循環(huán)傳播次數(shù),可以實現(xiàn)不同的精度,并具有較寬的動態(tài)范圍;相干光束的傳播時間短,因而原理上可瞬間啟動,無需預(yù)熱;可與環(huán)形激光陀螺一起使用,構(gòu)成各種慣導(dǎo)系統(tǒng)的傳感器,尤其是捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的傳感器;光纖陀螺儀生產(chǎn)商結(jié)構(gòu)簡單、價格低,體積小、重量輕。陀螺儀輸出的是角速度,要通過積分才能獲得角度,但是即使在零輸入狀態(tài)時,陀螺儀仍是有輸出的,它的輸出是白噪聲和慢變隨機函數(shù)的疊加,受此影響,在積分的過程中,必然會引進累計誤差,積分時間越長,誤差就越大。這時候,便需要加速度傳感器的加入,利用加速度傳感器來對陀螺儀進行校正。由于加速度傳感器可以利用力的分解原理,通過重力加速度在不同軸向上的分量來判斷傾角。同時,它沒有積分誤差,所以加速度傳感器在相對靜止的條件下,可以有效校正陀螺儀的誤差。但在運動狀態(tài)下,加速度傳感器輸出的可信度就要下降,因為它測量的是重力和外力的合力。
陀螺儀有機械陀螺儀,還有手機里用的微機電陀螺儀,其他領(lǐng)域的激光陀螺儀,光纖陀螺儀等多種陀螺儀,它們跟較早的機械陀螺儀原理上就不同了。機械螺旋儀是一種用來傳感與維持方向的裝置,基于角動量守恒的理論設(shè)計出來的。光纖陀螺儀生產(chǎn)商即光纖角速度傳感器,它是各種光纖傳感器中更有希望推廣應(yīng)用的一種。光纖陀螺和環(huán)形激光陀螺一樣,具有無機械活動部件、無預(yù)熱時間、不敏感加速度、動態(tài)范圍寬、數(shù)字輸出、體積小等優(yōu)點。是一種通過使用光纖技術(shù)來測量平臺或物體在其上的旋轉(zhuǎn)運動的設(shè)備,主要起到導(dǎo)航定位、穩(wěn)定等作用。