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光纤陀螺是一种用于惯性导航的光纤传感器,敏感角速率和角偏差的一种传感器,应用激光及光导纤维技术测量物体相对于惯性空间的角速度或转动角度的无自转质量。
利用光纤陀螺仪测得的地球自转角速率值及加速度计测得的陀螺仪与水平面夹角,经过计算机解算得到载体的基线与真北方向的夹角,从而得到载体方位角的值,放置于基线上的加速度计测出
光纤陀螺仪
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视频作者:廊坊市航新仪器仪表有限公司
光纤陀螺是一种用于惯性导航的光纤传感器,敏感角速率和角偏差的一种传感器,应用激光及光导纤维技术测量物体相对于惯性空间的角速度或转动角度的无自转质量。
利用光纤陀螺仪测得的地球自转角速率值及加速度计测得的陀螺仪与水平面夹角,经过计算机解算得到载体的基线与真北方向的夹角,从而得到载体方位角的值,放置于基线上的加速度计测出寻北仪的姿态角。
光纤陀螺寻北仪所使用的光纤陀螺是由光纤环、半导体激光器、y波导等器件组成,它们是固态器件,没有转动部分,使设备能够耐冲击、抗振动。这是其它非光纤类陀螺无法做到的。
光纤陀螺的应用是光纤陀螺研究的一个重要方向。由于光纤陀螺自身的优越性和其潜在应用的广泛性,三轴 MEMS光纤陀螺仪可结合三轴MEMS加速度计实现所谓六轴产品,三轴陀螺仪可以同时测定 6 个方向的位置、移动轨迹和加速度。从 MEMS光纤陀螺仪的应用方向来看,陀螺仪能够测量沿一个轴或几个轴运动的角速度,可与MEMS 加速度计(加速计)形成优势互补,如果组合使用加速度计和陀螺仪这两种传感器,可能更好地跟踪并捕获三维空间的完整运动, 从而提高陀螺仪精度。光纤陀螺主要在汽车导航、定位和姿态控制、机器人等许多精 度要求不高的民用领域中有广阔的应用。
零偏是输入角速度为零(即陀螺静止)时陀螺仪的输出量, 以规定时间内测得的输出量平均值相应的等效输入角速度表 示,理想情况下为地球自转角速度的分量。标度因数是陀螺仪输出量与输入角速率的比值,用某一特 定直线斜率表示,是反映陀螺灵敏度的量,其稳定性和准确性 是陀螺仪的一项重要指标,综合反映了光纤陀螺的测试和拟合度。表征光纤陀螺仪中角速度输出白噪声大小的一项技术指 标,它反映的是光纤陀螺仪输出的角速度积分随时间积累的不 确定性,因此也可称为角随机游走。 阈值表示光纤陀螺能感应的较小输入速率。分辨率表示陀 螺仪在规定输入角速率下能感应的较小输入速率增量。阈值和 分辨率都表征光纤陀螺仪的灵敏度。表示陀螺正、反方向输入速率的更大值,表征陀螺的动态 范围,即光纤陀螺可感应的速率范围。


陀螺仪有机械陀螺仪,还有手机里用的微机电陀螺仪,其他领域的激光陀螺仪,光纤陀螺仪等多种陀螺仪,它们跟较早的机械陀螺仪原理上就不同了。机械螺旋仪是一种用来传感与维持方向的装置,基于角动量守恒的理论设计出来的。光纤陀螺仪即光纤角速度传感器,它是各种光纤传感器中更有希望推广应用的一种。光纤陀螺和环形激光陀螺一样,具有无机械活动部件、无预热时间、不敏感加速度、动态范围宽、数字输出、体积小等优点。是一种通过使用光纤技术来测量平台或物体在其上的旋转运动的设备,主要起到导航定位、稳定等作用。
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