一种光纤陀螺仪制造技术

本发明专利技术提出了一种光纤陀螺仪，涉及陀螺仪领域。包括：壳体和安装于壳体内的光源、第一耦合器和三组光纤陀螺；光源发出的光经第一耦合器后分为三束光分别进入三组光纤陀螺；每组光纤陀螺均包括依次连接的第二耦合器、Y波导、光纤环、光电探测器和信号处理电路；在光纤惯导中采样一体化设计技术，即由一个光源来驱动三只光纤陀螺，有效地解决了光源稳定性和参数一致性问题，攻克了三轴复用光路抗交叉干扰技术。小型化集成技术及光纤陀螺仪快速启动等关键技术。从而节约成本。减小体积。缩短系统的启动时间。提高系统的可靠性，且具备抗振动冲击的能力。的能力。的能力。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤陀螺仪


[0001]本专利技术涉及陀螺仪领域，具体而言，涉及一种光纤陀螺仪。

技术介绍

[0002]传统的惯性陀螺仪主要是指机械式的陀螺仪，机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高，结构复杂，它的精度受到了很多方面的制约。自从上个世纪七十年代以来，现代陀螺仪的发展已经进入了一个全新的阶段。现代光纤陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体方位的仪器，它是现代航空，航海，航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器，它的发展对一个国家的工业，国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。
[0003]光纤陀螺仪的实现主要基于塞格尼克理论：当光束在一个环形的通道中行进时，若环形通道本身具有一个转动速度，那么光线沿着通道转动方向行进所需要的时间要比沿着这个通道转动相反的方向行进所需要的时间要多。也就是说当光学环路转动时，在不同的行进方向上，光学环路的光程相对于环路在静止时的光程都会产生变化。利用光程的这种变化，检测出两条光路的相位差或干涉条纹的变化，就可以测出光路旋转角速度，
[0004]但在实际应用中，光纤陀螺仪的光源容易收到干扰，导致导航信号精度降低。

技术实现思路

[0005]为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本专利技术实施例提供一种光纤陀螺仪，以提高导航信号精度。
[0006]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0007]本专利技术的目的在于提供一种光纤陀螺仪，包括：壳体和安装于壳体内的光源、第一耦合器和三组光纤陀螺；
[0008]上述光源发出的光经上述第一耦合器后分为三束光分别进入三组光纤陀螺；
[0009]每组光纤陀螺均包括依次连接的第二耦合器、Y波导、光纤环、光电探测器和信号处理电路；
[0010]每组光纤陀螺中的上述第二耦合器将从第一耦合器发送的一束光一分为二，其中的一束光进入Y波导，经过Y波导的内部调节后输出的两束满足相干条件且具有高偏振度的线偏振光，这两束线偏振光在上述光纤环中相向传播，同时感应外部的角速率，上述光电探测器检测干涉信号光强变化，并将光信号转换为电信号后输入至信号处理电路进行处理生成调制电压信号调节Y波导，使Y波导产生与外部Sagnac相移大小相等方向相反的反馈相移。
[0011]在本专利技术的一些实施例中，上述壳体包括罩体和底盖，上述罩体和底盖可拆卸连接，上述底盖左右两侧对称设置有第一固定孔，上述固定孔从上至下贯穿上述底盖，且上述固定孔位于上述罩体外。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，上述底盖的下底面左右两侧对称设置有伸入口。
[0013]在本专利技术的一些实施例中，上述罩体的一侧壁设置有用于安装连接头的安装口。
[0014]在本专利技术的一些实施例中，上述罩体下部设置有向外倾斜的加厚部，上述加厚部的下底面设置有多个螺孔，上述底盖设置相适配的多个第二固定孔，上述螺孔与上述第二固定孔一一对应。
[0015]在本专利技术的一些实施例中，上述信号处理电路包括A/D电路、逻辑电路和D/A电路，上述A/D电路接收光电探测器的电信号并将电信号转换为数字信号发送至逻辑电路进行处理，由D/A电路输出调制电压信号。
[0016]在本专利技术的一些实施例中，还包括相互连接的收发器和GPS模块。
[0017]在本专利技术的一些实施例中，上述收发器包括ADM2587芯片，两个VCC引脚的输入端和GND1引脚之间接有0.01uF、10uF及2个0.1uF电容，Visoin引脚与GND2引脚之间的0.1uF的电容和0.01uF电容，Visoout引脚和GND2引脚之间的0.1uF的电容和1的0uF电容，RXD引脚用于发送信号至GPS模块，Visout引脚与Visout引脚连接，A引脚与Y引脚连接作为半双工的A信号线，B引脚和Z引脚连接，作为半双工的B信号线，Visoin引脚经电阻R2接入A引脚，GND2引脚还连接稳压电路U20，稳压电路U20的两个引脚分别连接A引脚和B引脚，A引脚与B引脚分别经保险管后接入接插件，B引脚与GND2引脚之间连接电阻R38。
[0018]在本专利技术的一些实施例中，上述GPS模块采用GR
‑
87芯片，上述GR
‑
87芯片的VCC引脚经电容C92后接地，上述VCC引脚还接入接插件的1号引脚，上述接插件的1号引脚接入场效应管Q1的D极，场效应管Q1的S极与G极之间连接电子R32，上述场效应管Q1的G极接入三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射级经电阻R34、电阻R33后接入基级，电阻R34与电阻R33的公共端接入与门U24A的2号输入端，TX_A引脚接入与门U24A的1号输入端，ADM2587芯片的RXD引脚接入与门U24B的4号输入端，与门U24A、与门U24B的输出端分别接入或门U25A的输入端，或门U25A的输出端接入GR
‑
87芯片的RX_A引脚。
[0019]在本专利技术的一些实施例中，上述与门U24A、与门U24B的型号为74HC08，或门U25A的型号为74HC32。
[0020]相对于现有技术，本专利技术的实施例至少具有如下优点或有益效果：
[0021]本专利技术实施例提供一种光纤陀螺仪，以提高导航信号精度。
[0022]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0023]本专利技术的目的在于提供一种光纤陀螺仪，包括：壳体和安装于壳体内的光源、第一耦合器和三组光纤陀螺；三组光纤陀螺的结构一致，均都包括第二耦合器、Y波导、光纤环、光电探测器和信号处理电路。上述光源发出的光经上述第一耦合器后分为三束光分别进入三组光纤陀螺；在光纤惯导中采样一体化设计技术，即由一个光源来驱动三只光纤陀螺，有效地解决了光源稳定性和参数一致性问题，攻克了三轴复用光路抗交叉干扰技术。小型化集成技术及光纤陀螺仪快速启动等关键技术。从而节约成本。减小体积。缩短系统的启动时间。提高系统的可靠性，且具备抗振动冲击的能力。
[0024]具体的，每组光纤陀螺中的上述第二耦合器将从第一耦合器发送的一束光一分为二，其中的一束光进入Y波导，经过Y波导的内部调节后输出的两束满足相干条件且具有高偏振度的线偏振光，这两束线偏振光在上述光纤环中相向传播，同时感应外部的角速率，上述光电探测器检测干涉信号光强变化，并将光信号转换为电信号后输入至信号处理电路进行处理生成调制电压信号调节Y波导，使Y波导产生与外部Sagnac相移大小相等方向相反的反馈相移。光纤陀螺罗经采用捷联惯性导航技术，基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，
通过测量载体在惯性参考系的加速度，将官对时间进行积分，之后将其变换到导航坐标系。得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置信息等。实际系统通常以惯导系统作为主导航系统。而将其他导航系统如天文导航、GPS等作为辅助导航系统。应用卡尔曼滤波技术。将辅助信息作为观测量。对组合系统的状态变量进得最贷信论高精度的导航信号。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光纤陀螺仪，其特征在于，包括：壳体和安装于壳体内的光源、第一耦合器和三组光纤陀螺；所述光源发出的光经所述第一耦合器后分为三束光分别进入三组光纤陀螺；每组光纤陀螺均包括依次连接的第二耦合器、Y波导、光纤环、光电探测器和信号处理电路；每组光纤陀螺中的所述第二耦合器将从第一耦合器发送的一束光一分为二，其中的一束光进入Y波导，经过Y波导的内部调节后输出的两束满足相干条件且具有高偏振度的线偏振光，这两束线偏振光在所述光纤环中相向传播，同时感应外部的角速率，所述光电探测器检测干涉信号光强变化，并将光信号转换为电信号后输入至信号处理电路进行处理生成调制电压信号调节Y波导，使Y波导产生与外部Sagnac相移大小相等方向相反的反馈相移。2.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺仪，其特征在于，所述壳体包括罩体和底盖，所述罩体和底盖可拆卸连接，所述底盖左右两侧对称设置有第一固定孔，所述固定孔从上至下贯穿所述底盖，且所述固定孔位于所述罩体外。3.根据权利要求2所述的一种光纤陀螺仪，其特征在于，所述底盖的下底面左右两侧对称设置有伸入口。4.根据权利要求2所述的一种光纤陀螺仪，其特征在于，所述罩体的一侧壁设置有用于安装连接头的安装口。5.根据权利要求2所述的一种光纤陀螺仪，其特征在于，所述罩体下部设置有向外倾斜的加厚部，所述加厚部的下底面设置有多个螺孔，所述底盖设置相适配的多个第二固定孔，所述螺孔与所述第二固定孔一一对应。6.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺仪，其特征在于，所述信号处理电路包括A/D电路、逻辑电路和D/A电路，所述A/D电路接收光电探测器的电信号并将电信号转换为数字信号发送至逻辑电路进行处理，由D/A电路输出调制电压信号。7.根据权利要求1所述的一种光纤陀螺仪，其特征在于，还包括相互连接的收发器和GPS模块。8.根据权利要求7所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：金文光，彭晓星，吴明忠，
申请(专利权)人：舟山市向海电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：