闭环干涉式光纤陀螺仪温度补偿技术的研究

发布时间：2017-04-23 00:04

  本文关键词：闭环干涉式光纤陀螺仪温度补偿技术的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：光纤陀螺仪是一种基于Sagnac效应的角速度传感器。目前,国内光纤陀螺仪研制和制造领域,已经取得了长足的发展,但是和国外相比还有相当的差距。温度影响是高精度光纤陀螺仪在工程应用中必须解决的一个关键问题。本文针对闭环干涉式光纤陀螺仪的温度特性进行了理论分析,提出了一种基于DSP信号处理的温度补偿方案,并进行了相关实验研究。 首先,本文系统地介绍了光纤陀螺仪的基本理论,包括光纤陀螺仪的工作原理、分类、性能指标及其计算方法等。并且对闭环干涉式光纤陀螺仪的误差来源进行了深入的研究,对各个部件分别进行了性能分析。 其次,本文重点提出了以DSP为信号处理核心的闭环干涉式光纤陀螺仪的温度补偿方案。光纤陀螺仪受温度影响主要表现在光纤环、光源和集成光学器件产生的温度漂移上。论文主要从光纤环和光源两方面进行温度补偿,通过对光纤环温度补偿系统结构的调整,对光源的光波长和光功率分别采取稳定措施,以及先进的控制算法的运用等一系列办法,不仅提高了光纤陀螺仪的精度,而且能够缩短系统的预热时间。 最后,本文从考察光纤陀螺仪的系统精度和预热时间两方面出发,进行了实验研究。实验结果验证了温度补偿方案的有效性,其研究结果可为光纤陀螺仪后续的研究提供借鉴和指导作用。
【关键词】：光纤陀螺 闭环信号检测 预热时间 超辐射发光二极管 光纤环
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：V241.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 引言9-10
• 1.2 光纤陀螺仪的应用和国内外研究现状10-14
• 1.2.1 光纤陀螺仪的应用10-11
• 1.2.2 光纤陀螺仪的国内外研究概况和发展动态11-14
• 1.3 研究本课题的意义14-15
• 1.4 主要研究内容15-17
• 第2章 闭环干涉式光纤陀螺的工作原理17-30
• 2.1 光纤陀螺仪的分类17
• 2.2 光纤陀螺仪的基本原理17-27
• 2.2.1 Sagnac 效应17-21
• 2.2.2 信号检测方法21-22
• 2.2.3 相位调制22-24
• 2.2.4 闭环干涉式光纤陀螺仪24-26
• 2.2.5 全数字闭环干涉式光纤陀螺仪26-27
• 2.3 光纤陀螺仪的性能指标27-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 闭环干涉式光纤陀螺仪的温度特性的分析与研究30-50
• 3.1 干涉式光纤陀螺仪的误差来源30-37
• 3.1.1 光纤陀螺光学回路中的误差源30-35
• 3.1.2 光纤陀螺的电路误差35-37
• 3.2 闭环干涉式光纤陀螺的温度性能37-49
• 3.2.1 光纤环的温度特性38-42
• 3.2.2 SLD 光源的温度特性42-47
• 3.2.3 其它光学部件的温度特性分析47-49
• 3.3 本章小结49-50
• 第4章 温度补偿系统的设计50-61
• 4.1 系统的总体方案50-57
• 4.1.1 光纤环温度补偿51-53
• 4.1.2 SLD 光源温度补偿53-57
• 4.2 系统的硬件设计57-60
• 4.2.1 温度采样电路的设计57-58
• 4.2.2 光功率采样电路的设计58
• 4.2.3 恒流源的设计58-59
• 4.2.4 温控电路的设计59-60
• 4.3 本章小结60-61
• 第5章 系统实验及分析61-69
• 5.1 光纤陀螺主要参数测试方法及计算61-64
• 5.2 实验方案及设备64-65
• 5.2.1 实验内容64-65
• 5.2.2 实验测试设备65
• 5.3 实验结果及分析65-68
• 5.3.1 光纤陀螺漂移测试65-68
• 5.3.2 光纤陀螺预热时间测试68
• 5.4 本章小结68-69
• 结论69-71
• 参考文献71-77
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果77-78
• 致谢78-79
• 作者简介79

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 何丽芳;光纤陀螺温度控制及补偿技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年

2 郑秋丽;光纤陀螺寻北仪误差分析及补偿技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年

3 刘思科;光纤陀螺建模及误差特性研究[D];西北工业大学;2007年

4 田酉牧;光纤陀螺温度漂移与补偿方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2007年

5 金淦;温度对法布里—珀罗光纤水听器稳定性的影响[D];哈尔滨工程大学;2007年

6 李宁;惯性测量装置温控温补技术及影响分析[D];国防科学技术大学;2009年

7 蔡明;光纤陀螺中光纤环振动和温度对其精度影响及检测研究[D];电子科技大学;2012年

8 陈李;基于TMS320C6713B的精密温度控制系统设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2012年

9 房希睿;舰载捷联惯性导航系统平台虚拟仿真实验环境的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2012年

  本文关键词：闭环干涉式光纤陀螺仪温度补偿技术的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：321493