Analisis indikator inti giroskop serat optik

Analisis indikator inti giroskop serat optik

1. Zero Bias dan Zero Bias Stabilitas

Definisi dan makna

Zero Bias: Kecepatan sudut giroskop output setara ketika kecepatan sudut input adalah nol, yang ideal sesuai dengan komponen rotasi bumi.

Stabilitas Bias Nol: derajat dispersi bias nol (diungkapkan sebagai standar deviasi), yang merupakan indeks inti akurasi, dan produk strategis dapat mencapai 0.001°/h (1σ)).

Faktor yang mempengaruhi dan optimalisasi

Gangguan suhu: perubahan suhu lingkungan menyebabkan pergeseran fase yang tidak saling terkait dari kumparan serat optik,yang perlu ditekan dengan kontrol suhu atau algoritma kompensasi (drift≤0.1°/h di seluruh zona suhu).

Kebisingan polarisasi: serat optik yang melestarikan polarisasi dan teknologi penyaringan polarisasi diadopsi untuk mengurangi dampak fluktuasi polarisasi pada bias nol.

2Faktor skala dan kesalahan nonlinear

Parameter utama

Skala faktor: rasio output dan input angular rate, mencerminkan sensitivitas, kesalahan nonlinear produk kelas navigasi adalah≤50 ppm (skala penuh 300°/ s).

Stabilitas: dipengaruhi oleh perubahan suhu dan polarisasi, akurasi pas linear perlu diverifikasi dengan input kecepatan sudut dinamis.

Verifikasi Kinerja Dinamis

Tes respons kecepatan tinggi: dalam kisaran kecepatan sudut input 0,1 ~ 1000°/s, waktu respons adalah≤1ms, dan penyimpangan akurasi pelacakan adalah≤ ±00,5%.

3Aku tidak tahu.Koefisien berkeliaran acak dan karakteristik kebisingan

Klasifikasi indeks kebisingan

Angular Random Wander (ARW): mencerminkan kecepatan sudut kebisingan putih,≤0.0005°/√h untuk produk kelas strategis.

Rate noise density: noise power per unit bandwidth, dan ARW ada hubungan konversi (nilai khas≤0.001°/detik/√Hz).

Sumber suara

Radiasi spontan foton, kebisingan sirkuit detektor, getaran mekanis, dll., perlu menggabungkan penyaringan digital dan desain anti-getaran untuk mengurangi dampak.

4.Dinamika rentang dan sensitivitas

Batas dan resolusi

Batas: kecepatan sudut minimum yang dapat dideteksi (tingkat strategis)≤0.0001°/h).

Resolusi: Pengukuran sensitivitas tambahan, yang berhubungan langsung dengan tingkat kebisingan.

Kecepatan sudut input maksimum

Jangkauan dinamis khas±1500°/s, mendukung manuver kendaraan berkecepatan tinggi dan menangkap kecepatan sudut instan.

5. Adaptabilitas Lingkungan

Domain suhu dan resistensi getaran

Suhu operasi: -40°C sampai +85°C (standar kelas militer), perubahan bias nol≤0.1°/h setelah kompensasi drift suhu.

Resistensi getaran: fluktuasi output≤0.03°/s di bawah getaran aksial 3g RMS (10Hz~2000Hz).

Kompatibilitas elektromagnetik

Paket terlindung dan desain sirkuit anti-jamming diadopsi untuk mempertahankan output yang stabil di bawah kekuatan medan 100kV / m.

6Perbandingan Klasifikasi Kinerja Tipikal

Tingkat Kinerja Stabilitas Zero-Bias (°/h) Koefisien berkeliaran acak (°/√h) Skenario aplikasi

Tingkat taktis≤0.01≤0.01 navigasi UAV

Tingkat navigasi≤0.001≤0.001 Panduan inersia kapal selam

Tingkat strategis≤0.0001≤0.0005 Panduan ICBM

7Teknologi kompensasi kesalahan

Kontrol all-digital dengan loop tertutup

Berdasarkan arsitektur FPGA+ASIC, koreksi real-time dari kesalahan jalur optik nonlinear untuk meningkatkan stabilitas bias nol dan respon dinamis.

Fusi multi-sensor

Integrasi sensor suhu dan getaran, kompensasi gangguan lingkungan secara real time melalui penyaringan Kalman (kesalahan terintegrasi)≤0.0015°/h).

Standar pengujian dan verifikasi

Allan ANOVA: Digunakan untuk mengukur stabilitas bias nol dan koefisien random wandering.

Kalibrasi dinamis: Dikombinasikan dengan meja putar presisi tinggi untuk mensimulasikan kondisi kerja yang sebenarnya, untuk memverifikasi kesalahan faktor skala dan akurasi pelacakan.

Melalui optimalisasi dan verifikasi indeks inti di atas, giroskop serat optik telah mencapai terobosan teknologi di bidang navigasi presisi tinggi,panduan senjata strategis, dll, dan secara bertahap menggantikan gyroscope mekanik tradisional.