Analyse de solutions technologiques de gyroscope à fibre optique de haute précision

Analyse de solutions technologiques de gyroscope à fibre optique de haute précision

1. L'architecture de la technologie de base

Effets de Sagnac et détection des différences de phase

Le gyroscope en fibre optique est basé sur l'effet Sagnac.par la mesure du mouvement angulaire déclenché par la différence de phase entre les deux faisceaux de propagation inverse de la lumière pour obtenir la détection de la vitesse angulaireLe chemin optique du noyau adopte une conception de cavité résonante à anneau de fibres conservant le biais, ce qui réduit l'erreur de polarisation à 0.0001- Je ne sais pas.À l'échelle h.

Traitement complet du signal numérique en boucle fermée

L'utilisation d'une technologie de commande en boucle fermée entièrement numérique (par exemple, architecture FPGA+ASIC) pour compenser l'erreur non linéaire dans la trajectoire optique en temps réel,améliorer la vitesse de réponse dynamique à plus de 10 kHz, et supporte la capture instantanée de la vitesse angulaire dans les scènes de rotation à grande vitesse.

Optimisation de la source lumineuse en fibres dopées à l'erbium

Je vous en prie.la technologie de source lumineuse à fibre ultra-fluorescente dopée au bium permettant d'obtenir une sortie à faible bruit à large spectre (stabilité de la longueur d'onde < 0,1 ppm), la durée de vie de la source lumineuse est prolongée jusqu'à 100 000 heures,Réduction significative de l'impact des fluctuations de l'intensité lumineuse sur la précision.

2. le programme de conception du système

Module de source lumineuse

Laser à pompe intégré de 980 nm et amplificateur de fibres dopé en erbium, stabilité de puissance de sortie de±00,01 pour cent.

Combiné avec le circuit de régulation de la température (precision de±0.01°C), afin d'éliminer la dérive de la longueur d'onde de la source lumineuse causée par l'erreur de mesure.

Ensemble de boucle à fibres optiques

Adoption d'un anneau à fibres optiques à quadrupole de diamètre de 150 mm enroulé symétriquement pour supprimer les vibrations et les interférences de gradient de température.

La technologie d'encapsulation blindée à couches multiples±0.001- Je ne sais pas./h Stabilité à zéro biais.

Unité de traitement des signaux

Basé sur une technologie d'amplification numérique à verrouillage de phase (p. ex. puce AD630) pour extraire des signaux de phase faibles.

Différence de phase minimale détectable < 0.001μrad, correspondant à une résolution de vitesse angulaire de 0.0002- Je ne sais pas.- Je ne sais pas.

Module de compensation des erreurs

Intégrer des capteurs de température, champ magnétique, vibration à trois axes pour construire un modèle de compensation d'erreur en temps réel.

Grâce à l'algorithme de filtrage de Kalman, l'erreur intégrée est supprimée en dessous de 0.0015- Je ne sais pas.- Je ne sais pas.

3.Paramètres de performance clés

Caractéristiques techniques de la plage de paramètres de l'indicateur

Précision de mesure 0.001- Je ne sais pas./h (1σ) Norme relative aux exigences de navigation stratégique

Plage dynamique±1500- Je ne sais pas./s Appui aux manœuvres des véhicules à grande vitesse

Temps de démarrage < 5 secondes Capacité de réponse rapide au démarrage à froid

Adaptabilité à l'environnement -40°Cà + 85°CConception d'une large plage de températures de qualité militaire

4Scénarios d'application typiques

Système de navigation de haute précision

Utilisé pour la navigation inertielle des sous-marins nucléaires (drift de position < 0,8 milles marins/24 heures) et le contrôle de l'attitude par satellite (pointe de précision 0.001- Je ne sais pas.) et

Guidance stratégique des armes

Transporté sur un véhicule de rentrée ICBM, réalisant un guidage de bout en bout (CEP<10m) dans un environnement sans GPS.

Plateforme aérospatiale

Appliqué au contrôle d'amarrage de la station spatiale (erreur d'attitude relative < 0.005- Je ne sais pas.) et le suivi hypersonique de la trajectoire des véhicules.

5Direction de l' évolution technologique

Conception miniaturisée: développer un anneau miniaturisé en fibre optique dont le diamètre est inférieur à 80 mm, adapté aux drones et à l'équipement pour un seul soldat.

Amélioration de l'anti-interférence: introduire la technologie de fibres cristallines photoniques pour améliorer la capacité d'interférence anti-électromagnétique jusqu'à un environnement de force de champ de 100 kV/m.

Solution d'intégration multi-axe: développer un module de package intégré à trois axes (volume < 0,5 L), réduire la consommation d'énergie à moins de 3 W.