Prinsip operasi giroskop serat optik secara rinci

Prinsip operasi giroskop serat optik secara rinci

Pertama, prinsip inti: berdasarkan efek Sagnac (efek Sagnac)

Hubungan antara perbedaan rentang optik dan kecepatan sudut

Fiber optic gyroscope melalui deteksi jalur optik tertutup yang sama dalam peredaran terbalik perbedaan fase antara dua sinar cahaya untuk menyimpulkan kecepatan sudut.

Ketika serat optik berputar di sekitar gulungan dengan pembawa, sinar yang menyebar ke arah rotasi mengalami jalur optik yang lebih panjang daripada sinar yang menyebar ke arah yang berlawanan,menghasilkan perbedaan rentang optik;

Perbedaan rentang optik sebanding dengan kecepatan sudut rotasi, dan kecepatan sudut dapat dihitung dengan mengukur perbedaan fase atau perubahan tepi interferensi.

Kedua, struktur kunci dan alur kerja

Komposisi komponen

Fiber optic coil: komponen inti, biasanya terbuat dari ratusan hingga ribuan meter lilitan serat optik, digunakan untuk membentuk jalur optik tertutup;

Sumber cahaya dan detektor: sumber cahaya laser memancarkan sinyal cahaya, dan detektor menangkap perubahan intensitas cahaya setelah gangguan;

Modul pemrosesan sinyal: mengubah perbedaan fase menjadi sinyal listrik dan output data kecepatan sudut.

Langkah-langkah kerja

Sinar laser dibagi menjadi dua sinar oleh splitter sinar dan menyebar searah jarum jam dan searah jarum jam di sepanjang kumparan serat optik;

Sinyal optik konvergen dan mengganggu pada detektor, dan rotasi menyebabkan perbedaan fase berubah;

Kecepatan sudut pembawa terbalik dengan mendeteksi perubahan intensitas interferensi.

Ketiga, Klasifikasi Teknologi dan Keuntungan

Perkembangan teknologi

Generasi keempat dari gyro optik: dibandingkan dengan gyro mekanik dan gyro laser, gyro serat optik tidak memiliki bagian yang bergerak, ketahanan kejut yang kuat dan umur yang lebih lama;

Tipe presisi tinggi: gyroscopic fiber optic navigasi mencapai stabilitas bias nol lebih baik dari 0,001°/h, cocok untuk pesawat ruang angkasa dan panduan presisi.

Keuntungan Unik

Sensitivitas tinggi: kecepatan sudut kecil dapat diukur (misalnya kecepatan rotasi bumi 15°/jam);

Kemampuan beradaptasi dengan lingkungan: ketahanan suhu tinggi, gangguan anti-elektromagnetik, cocok untuk kondisi ekstrem;

Struktur kompak: desain miniatur cocok untuk UAV, robot dan peralatan miniatur lainnya.

Keempat:Aplikasi khas

Bidang militer: panduan rudal, sistem stabilisasi jangkauan tank;

Bidang sipil: kontrol sikap UAV, navigasi kereta berkecepatan tinggi, pemantauan kesehatan jembatan;

Aerospace: penyesuaian posisi satelit, navigasi inersia pesawat ruang angkasa.

Melalui prinsip di atas dan desain struktural, fiber optic gyroscope mewujudkan presisi tinggi dan pengukuran kecepatan sudut drift rendah,dan menjadi salah satu komponen inti dari sistem navigasi inersia.

Diterjemahkan dengan DeepL.com (versi gratis)