Ανάλυση λύσεων τεχνολογίας γυροσκόπων υψηλής ακρίβειας με οπτική ίνα

Ανάλυση λύσεων τεχνολογίας γυροσκόπων υψηλής ακρίβειας με οπτική ίνα

1Βασική τεχνολογική αρχιτεκτονική

Επίδραση Sagnac και ανίχνευση διαφοράς φάσης

Το γυροσκόπιο οπτικών ινών βασίζεται στο φαινόμενο Sagnac.με τη μέτρηση της γωνιακής κίνησης που προκαλείται από τη διαφορά φάσης μεταξύ των δύο δέσμων αντίστροφης διάδοσης του φωτός για την επίτευξη ανίχνευσης γωνιακής ταχύτηταςΗ οπτική διαδρομή του πυρήνα υιοθετεί ένα σχεδιασμό αντηχούς κοιλότητας δακτυλίου ινών που διατηρεί την προκατάληψη, το οποίο μειώνει το σφάλμα πόλωσης σε 0.0001°/h κλίμακα.

Πλήρης ψηφιακή επεξεργασία σήματος κλειστού βρόχου

Η υιοθέτηση πλήρως ψηφιακής τεχνολογίας ελέγχου κλειστού κυκλώματος (π.χ. αρχιτεκτονική FPGA+ASIC) για την αντιστάθμιση του μη γραμμικού σφάλματος στην οπτική πορεία σε πραγματικό χρόνο,βελτίωση της ταχύτητας δυναμικής απόκρισης σε περισσότερο από 10 kHz, και υποστηρίζουν την στιγμιαία συλλογή γωνιακής ταχύτητας σε σκηνές περιστροφής υψηλής ταχύτητας.

Βελτιστοποίηση της φωτεινής πηγής ινών με ντόπινγκ ερβίου

Εε...τεχνολογία υπερφθορίζουσας φωτεινής πηγής από βιομικά ντόπινγκ ινών για την επίτευξη ευρείας εμβέλειας χαμηλού θορύβου (σταθερότητα μήκους κύματος < 0,1 ppm), η διάρκεια ζωής της φωτεινής πηγής επεκτείνεται στο επίπεδο των 100.000 ωρών,μειώνει σημαντικά την επίδραση των διακυμάνσεων της έντασης του φωτός στην ακρίβεια.

2. το πρόγραμμα σχεδιασμού του συστήματος

Μονάδα φωτεινής πηγής

Ενσωματωμένο λέιζερ αντλίας 980nm και ενισχυτής ινών με ντόπινγκ ερβίου, σταθερότητα ισχύος εξόδου±00,01%.

Σε συνδυασμό με το κύκλωμα ελέγχου θερμοκρασίας (ακριβότητα±0.01°C), για την εξάλειψη της μετατόπισης του μήκους κύματος της φωτεινής πηγής που προκαλείται από το σφάλμα μέτρησης.

Συγκρότημα κυκλώματος οπτικών ινών

Υιοθετώντας τετράπολο δαχτυλίδι οπτικών ινών με διάμετρο 150 mm για να καταστείλει τις δονήσεις και τις παρεμβολές της κλίμακας θερμοκρασίας.

Η τεχνολογία πολυεπίπεδης θωρακισμένης ενσωμάτωσης επιτυγχάνει±0.001°/h σταθερότητα μηδενικής μεροληψίας.

Μονάδα επεξεργασίας σήματος

Βασίζεται σε ψηφιακή τεχνολογία ενίσχυσης με κλειδώματα φάσης (π.χ. τσιπ AD630) για την εξαγωγή ασθενών σηματοδοτήσεων φάσης.

Ελάχιστη ανιχνεύσιμη διαφορά φάσης <0.001μrad, που αντιστοιχεί σε ανάλυση γωνιακής ταχύτητας 0.0002°- Ναι, ναι.

Μονάδα αντιστάθμισης σφαλμάτων

Ενσωματώστε αισθητήρες θερμοκρασίας, μαγνητικού πεδίου, δονήσεων σε τρεις άξονες για να δημιουργήσετε ένα μοντέλο αντιστάθμισης σφαλμάτων σε πραγματικό χρόνο.

Μέσω του αλγόριθμου φιλτραρίσματος Kalman, το ολοκληρωμένο σφάλμα καταπιέζεται κάτω από το 0.0015°- Ναι, ναι.

3Κεντρικές παραμέτρους απόδοσης

Τεχνικά χαρακτηριστικά του εύρους παραμέτρων δείκτη

Ακριβότητα μέτρησης 0.001°/h (1σ) Πρότυπο απαιτήσεων στρατηγικής πλοήγησης

Δυναμικό εύρος±1500°Υποστήριξη ελιγμών οχημάτων υψηλής ταχύτητας

Χρόνος εκκίνησης < 5 δευτερόλεπτα Ικανότητα γρήγορης απόκρισης σε ψυχρή εκκίνηση

Προσαρμοστικότητα στο περιβάλλον -40°Cέως +85°CΣτρατιωτικό σχεδιασμό ευρέος εύρους θερμοκρασιών

4Τυπικά σενάρια εφαρμογής

Σύστημα πλοήγησης υψηλής ακρίβειας

Χρησιμοποιείται για πυρηνική υποβρύχια αδρανειακή πλοήγηση (τρίψη θέσης < 0,8 ναυτικά μίλια/24 ώρες) και δορυφορικό έλεγχο στάσης (ακριβότητα δείγματος 0.001°)).

Στρατηγική Οδηγία Όπλων

Μετέφερε το όχημα επανεισόδου ICBM, πραγματοποιώντας καθοδήγηση από άκρο σε άκρο (CEP<10m) σε περιβάλλον χωρίς GPS.

Αεροδιαστημική πλατφόρμα

Εφαρμόζεται στον έλεγχο αγκύρωσης του διαστημικού σταθμού (σχετικό σφάλμα στάσης < 0.005°) και υπερηχητική παρακολούθηση τροχιάς οχημάτων.

5Κατεύθυνση Τεχνολογικής Εξέλιξης

Μικροσκοπικός σχεδιασμός: ανάπτυξη μικροσκοπικού δακτυλίου οπτικών ινών με διάμετρο < 80 mm, κατάλληλο για UAV και εξοπλισμό ενός στρατιώτη.

Ενίσχυση κατά της παρεμβολής: εισαγωγή τεχνολογίας φωτονικών κρυσταλλικών ινών για τη βελτίωση της ικανότητας κατά της ηλεκτρομαγνητικής παρεμβολής σε περιβάλλον έντασης πεδίου 100 kV/m.

Λύση ολοκλήρωσης πολλαπλών άξων: ανάπτυξη ενσωματωμένου πακέτου τριών άξων (όγκος < 0,5L), μείωση της κατανάλωσης ενέργειας σε λιγότερο από 3W.