强振动条件下光纤捷联系统结构实验研究

发布时间：2021-08-02 13:52

　　国内光纤陀螺仪经过20余年的发展，目前其试验室精度已经能够与国外的产品的精度相匹敌，但受到国内工艺、技术水平的限制，导致其在工程化应用还中存在很多不足之处，其环境适应能力与国际先进水平相比差距较大。特别在应用于强力学条件下工作的捷联惯导系统中，光纤陀螺仪的精度变得很差，无法满足型号研制任务的需要，是制约国内高精度光纤陀螺仪工程化应用的重要因素。论文首先在理论上分析了强力学条件下光纤陀螺仪精度下降的原因。在国内现有技术水平下，通过改进光纤陀螺仪的光路和电路解决强力学条件下的精度问题，不论从成本还是研制周期上，都无法适应型号研制的需求。为尽可能满足型号研制任务的要求，通过对捷联惯导系统结构设计进行优化，解决了目前减振设计中存在的一些难题，从而为光纤陀螺仪的稳定工作提供了力学保障，极大地拓展了高精度光纤陀螺仪的应用范围，推动了国产高精度光纤陀螺仪的工程化应用；提出了在强力学环境条件下，减小光纤陀螺仪振动响应量级的思路和设计方案，通过理论计算取得关键设计参数，并依据多年的捷联惯导系统结构设计经验，解决了捷联惯导系统工艺性、精度等方面的问题，使用有限元分析软件对减振设计、结构刚度等方面进行了仿真... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

捷联惯导系统的工作原理

强力学条件下光纤捷联惯导结构实证研究陀螺仪，如果利用这种环路光程的变化来实现在环路中不断循环的光之间的干涉，也就是通过调整光纤环路的光的谐振频率，进而测量环路的转动速度，就可以制造出谐振式光纤陀螺仪。干涉式光纤陀螺仪在实现干涉时的光程差小，所以它所要求的光源可以有较大的频谱宽度。光纤陀螺仪具有很高的精度和灵敏度，现在比较先进的光纤陀螺仪已经达到了 0.0001 /hr。光纤陀螺仪一般具有量程宽、精度高、响应快灵敏度高、模拟和数字输出，因此它已成为精确控制、高精度角速度测量的首选应用。光纤陀螺仪实际上是激光陀螺的一种，其原理和环形激光陀螺原理相同，但它不再使用难以加工成型的玻璃作为光路腔体，而是使用能够实现全反射的光纤形成光回路。它克服了因激光陀螺闭锁带来的负效应，具有灵敏度和分辨率高、启动时间短、动态范围宽、结构简单、部件少、造价低、可靠性高等优点。

更重要的是，这些系统中，绝大多数都采用了减振器。如法国的 IXSEA Oceand 公司生产的 PHINS 系统，属于小型高精度船用惯导，虽然精度较高，但在环境振动频率超过50Hz 以后，工作精度急剧下降。图 1.3 给出的是法国 PHINS 惯导系统的内部布局图，

【参考文献】：
期刊论文
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[2]航天器宽带随机振动响应分析[J]. 韩增尧,曲广吉.  中国空间科学技术. 2002(01)
[3]智能结构用于捷联惯导基体振动控制[J]. 郑宾,孟立凡,侯文.  华北工学院学报. 2001(01)
[4]减振器的布置对耦合振动的影响[J]. 颜肖龙,谢云.  电子机械工程. 1999(06)



本文编号：3317679