Principe de fonctionnement détaillé du gyroscope à fibre optique

Principe de fonctionnement détaillé du gyroscope à fibre optique

Tout d'abord, le principe de base: fondé sur l'effet Sagnac

Relation entre différence de portée optique et vitesse angulaire

gyroscope à fibre optique par la détection du même chemin optique fermé dans la propagation inverse de la différence de phase entre les deux faisceaux de lumière pour déduire la vitesse angulaire.

Lorsqu'une fibre optique tourne autour d'une bobine avec un support, le faisceau qui se propage dans le sens de la rotation subit un parcours optique plus long que le faisceau qui se propage dans le sens opposé,résultant d'une différence de portée optique;

La différence de portée optique est proportionnelle à la vitesse angulaire de rotation, et la vitesse angulaire peut être calculée en mesurant la différence de phase ou le changement des franges d'interférence.

Deuxièmement, la structure et le flux de travail essentiels

Composition des composants

bobine en fibre optique: composant principal, généralement constitué de centaines à des milliers de mètres d'enroulement en fibre optique, utilisé pour former un chemin optique fermé;

Source lumineuse et détecteur: la source lumineuse laser émet des signaux lumineux et le détecteur capte le changement d'intensité lumineuse après une interférence;

Module de traitement du signal: convertit la différence de phase en signal électrique et produit des données de vitesse angulaire.

Étapes de travail

Le faisceau laser est divisé en deux faisceaux par le séparateur de faisceaux et se propage dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens inverse le long de la bobine en fibre optique;

Les signaux optiques convergent et interfèrent au détecteur, et la rotation modifie la différence de phase;

La vitesse angulaire du support est inversée en détectant le changement d'intensité d'interférence.

Troisièmement, classification des technologies et avantages

Évolution de la technologie

La quatrième génération de gyroscopes optiques: par rapport aux gyroscopes mécaniques et aux gyroscopes laser, les gyroscopes à fibre optique ne comportent pas de pièces mobiles, une forte résistance aux chocs et une durée de vie plus longue;

Type de haute précision: le gyroscope à fibre optique de navigation atteint une stabilité de biais zéro supérieure à 0,001°/h, adapté aux engins spatiaux et à la guidage de précision.

Avantages uniques

Sensitivité élevée: une très petite vitesse angulaire peut être mesurée (par exemple, la vitesse de rotation de la terre de 15°/h);

Adaptabilité à l'environnement: résistance à haute température, anti-interférences électromagnétiques, adaptée aux conditions extrêmes;

Structure compacte: la conception miniaturisée convient aux drones, robots et autres équipements miniaturisés.

Quatrième:Applications typiques

champ militaire: guidage des missiles, système de stabilisation de la portée des chars;

champ civil: contrôle de l'attitude des drones, navigation des trains à grande vitesse, surveillance de l'état des ponts;

Aérospatiale: réglage de l'attitude des satellites, navigation par inertie des vaisseaux spatiaux.

Grâce au principe et à la conception structurelle ci-dessus, le gyroscope à fibre optique réalise une mesure de la vitesse angulaire de haute précision et à faible dérive,et devient l' un des composants de base du système de navigation par inertie.

Traduit par DeepL.com (version gratuite)