發(fā)布時(shí)間：2024-05-26 22:01

　　高精度光纖陀螺的精度主要由光纖陀螺檢測(cè)噪聲決定,一般可用角隨機(jī)游走系數(shù)來(lái)表征,光纖陀螺的角隨機(jī)游走主要由光路干涉信號(hào)的信噪比和信號(hào)處理引入的噪聲決定。提出了基于高靈敏超導(dǎo)探測(cè)器的脈沖光高精度光纖陀螺技術(shù)方案和精度提升方法,實(shí)現(xiàn)了陀螺光信號(hào)的高靈敏檢測(cè),顯著降低了光纖陀螺的熱噪聲,降低了相對(duì)強(qiáng)度噪聲,并避免了連續(xù)光因調(diào)制切換引入的尖峰脈沖誤差的影響,有效提升了光纖陀螺的精度水平。通過(guò)仿真分析,可將光纖陀螺的隨機(jī)游走系數(shù)檢測(cè)極限從3.53×10^-5(°)/h^1/2降低至1.6×10^-5(°)/h^1/2,減小了約54.7%。

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【部分圖文】：

圖1各噪聲在脈沖光高精度光纖陀螺框圖通道中的分布

總噪聲iN主要包括熱噪聲ither、散粒噪聲ishot、相對(duì)強(qiáng)度噪聲iRIN等光路噪聲,以及運(yùn)放的輸入電流噪聲iIamp、運(yùn)放的輸入電壓噪聲iVamp、A/D轉(zhuǎn)換的噪聲iAD、D/A轉(zhuǎn)換的噪聲iDA和量化噪聲iQ等電路噪聲。光纖陀螺電路中的各項(xiàng)噪聲比光纖陀螺光路噪聲小1～3個(gè)數(shù)量....

圖2不同相位偏置下光纖陀螺各噪聲對(duì)隨機(jī)游走系數(shù)的貢獻(xiàn)

表1高精度光纖陀螺典型設(shè)計(jì)的參數(shù)Table1Typicaldesignparametersofhigh-precisionFOG參數(shù)名稱(chēng)符號(hào)量綱取值Boltzmann常數(shù)kBJ/K1.38×10-23電子電量eC1.6×10-19真空中的....

圖3探測(cè)器的“尖峰脈沖”信號(hào)輸出

“尖峰脈沖”的振鈴效應(yīng)使得其后端信號(hào)產(chǎn)生阻尼振蕩,對(duì)光纖陀螺的采樣造成干擾。高低溫下由于光纖環(huán)光纖長(zhǎng)度以及折射率的變化,“尖峰脈沖”的寬度會(huì)發(fā)生改變,使得“尖峰脈沖”對(duì)有用信號(hào)的影響也隨著溫度變化。離“尖峰脈沖”越近,這種影響越嚴(yán)重[5],如圖3所示。試驗(yàn)結(jié)果分析[6],光纖陀螺....

圖4脈沖光高精度光纖陀螺信號(hào)處理電路結(jié)構(gòu)示意圖

為了實(shí)現(xiàn)高精度光纖陀螺的脈沖光信號(hào)高靈敏檢測(cè),本文提出了基于同步脈沖控制的陀螺全數(shù)字閉環(huán)處理方案,如圖4所示。由陀螺FPGA控制陀螺脈沖光調(diào)制、超導(dǎo)探測(cè)器的開(kāi)啟與關(guān)閉、A/D采集、信號(hào)解調(diào)和調(diào)制等。

本文編號(hào)：3982359