激光陀螺儀講解

1、目錄陀螺儀激光陀螺儀慣性傳感器慣性器件i*慣性導航慣性穩(wěn)定慣性制導慣性測量轉于ecfans-com旋轉軸陀縮儀幀萬向坐標系陀螺儀定義陀螺儀：是一種用來傳感與維持方向的裝置。使 用最廣泛的是三軸陀螺儀。激光陀螺我國已經成為世界上第四個具備獨立研制激光陀 螺能力的國家，產品應用范圍覆蓋陸海空天等多 個領域。激光陀螺雖小，卻集成了光、機、電等 諸多領域高精尖技術，是一個國家科技實力和軍 事實力的綜合體現。激光陀螺儀傳統(tǒng)的慣性陀螺儀對工藝結構的要求很高，結 構復雜，精度很受制約。而激光陀螺沒有旋轉的轉子部件，沒有角動量, 也不需要方向環(huán)框架，角度傳感器等活動部件， 結構簡單，工作壽命長，維修方便，可靠

2、性高。傳統(tǒng)陀螺儀激光陀螺儀的原理基本原理原型薩古納克干涉儀（Sagnac干涉儀）實際模型-激光陀螺相對干涉儀 簡化模型環(huán)形干涉儀激光陀螺儀的原理基本原理：陀螺儀的主要作用是獲取當前角速度 Wo在激光陀螺儀中，我們通過物理模型建立角 速度w與光程差!_的關系。并由固有數學公式得 到!_與頻率差啲關系。這時我們便可以通過測 量頻率差Af來得知角速度w角速度W光程差頻率差&通過測量頻率差!_得知角逑度w激光陀螺儀的原理2激光陀螺儀的原理0度半選反射僥A計數葢光拎測頻率ii脖沖逆時針汎束顛時釗兀束原型Sagnac干涉儀 法國物理學家Sagnac 發(fā)現于1913年實際模型激光陀螺 相對干涉儀條級

3、<,- -光郴j#皿激光陀螺儀的原理簡化模型-環(huán)形干涉儀 一束光經分束器M進入 同一光學回路中，分成 完全相同的兩束光Ccw 和Cccw,分別沿順時針 方向(CW)和逆時針方向 (CCW)相向傳播，當回 路繞垂直于自身的軸轉 動時，將使兩束光產生圖1理想環(huán)形光路系統(tǒng)中的Sagnac效應(a)系統(tǒng)靜止；轉光程差激光陀螺儀的原理兩束光傳輸時間相等,CCWCW®如(a)所示，無旋轉條件下, 為L 2ttR如(b)所示，旋轉條件下,c'ccjf += 2 兀Rctcw - ClRtclv = 2ttRM(b)圖1理想環(huán)形光路系繡中的Sagnac效應 匚系統(tǒng)靜止；(系統(tǒng)雄轉201

4、3/5/122013/5/12激光陀螺儀的原理傳輸光程差亦即4SAA = cA/ = -Q(S為環(huán)路所圍成面積)2013/5/122013/5/12圖1理想環(huán)形光路系統(tǒng)中的Sagnac效應 (a)系統(tǒng)靜止；(b)M旋轉2013/5/12亦即(a)激光陀螺儀的原理數學推導得(具體推導 見教材1 P180)AL圖1理想環(huán)形光路系統(tǒng)中的Sagnac效應 ( (a)系統(tǒng)靜止；(妙穆庚轉激光陀螺儀的應用國外大部分戰(zhàn)機以及民航一 F-22> F35、SU-30等戰(zhàn)機以及B747、A320等民航機坦克、火炮等常規(guī)兵器- “帕拉丁”自行榴彈炮-瑞典的BKAN1A和FH-77B型榴彈炮-精密測量偵察車和布雷德利戰(zhàn)車各種戰(zhàn)術導彈和戰(zhàn)略導彈-小