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光纖陀螺自1976年問世以來,得到了極大的發(fā)展。但是,光纖陀螺在技術(shù)上還存在一系列問題,這些問題影響了光纖陀螺的精度和穩(wěn)定性,進(jìn)而限制了其應(yīng)用。主要包括:
(1)溫度瞬態(tài)的影響。理論上,環(huán)形干涉儀中的兩個反向傳播光路是等長的,但是這僅在系統(tǒng)不隨時間變化時才嚴(yán)格成立。實(shí)驗(yàn)證明,相位誤差以及旋轉(zhuǎn)速率測量值的漂移與溫度的時間導(dǎo)數(shù)成正比.這是十分有害的,特別是在預(yù)熱期間。
(2)振動的影響。振動也會對測量產(chǎn)生影響,必須采用適當(dāng)?shù)姆庋b以確保線圈良好的堅固性,內(nèi)部機(jī)械設(shè)計必須十分合理,防止產(chǎn)生共振現(xiàn)象。
(3)偏振的影響?,F(xiàn)在應(yīng)用比較多的單模光纖是一種雙偏振模式的光纖,光纖的雙折射會產(chǎn)生一個寄生相位差,因此需要偏振濾波。消偏光纖可以抑制偏振,但是卻會導(dǎo)致成本的增加。
為了提高陀螺的性能.人們提出了各種解決辦法。包括對光纖陀螺組成元器件的改進(jìn),以及用信號處理的方法的改進(jìn)等。
發(fā)展現(xiàn)狀
光纖陀螺的發(fā)展是日新月異的。不僅是科學(xué)家熱心于此,許多大公司出于對其市場前景的看好,也紛紛加入到研究開發(fā)的行列中來。由于光纖陀螺在機(jī)動載體和軍事領(lǐng)域的應(yīng)用甚為理想,因此各國的軍方都投入了巨大的財力和精力。
目前一些發(fā)達(dá)國如美、日、德、法、意、俄等在光纖陀螺的研究方面取得了較大進(jìn)步,一些中低精度的陀螺已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品化,而少數(shù)高精度產(chǎn)品也開始在軍方進(jìn)行裝備調(diào)試。
美國在光纖陀螺的研究方面一直保持領(lǐng)先地位。目前美國國內(nèi)已經(jīng)有多種型號的光纖陀螺投入使用。以斯坦福大學(xué)和麻省理工大學(xué)為代表的科研機(jī)構(gòu)在研究領(lǐng)域中不斷取得突破,而幾家研制光纖陀螺的大公司在陀螺研制和產(chǎn)品化方面也做得十分出色。
日本緊隨美國之后,在中低精度陀螺實(shí)用化方面走在了世界前列。許多公司都開始批量生產(chǎn)多種中低精度的光纖陀螺。
我國光纖陀螺的研究相對起步較晚,但是在廣大科研工作者的努力下,已經(jīng)逐步拉近了與發(fā)達(dá)國間的差距。航天工業(yè)總公司、上海803所、清華、浙大、北方交大、北航等單位相繼開展了光纖陀螺的研究。
根據(jù)目前掌握的信息看,國內(nèi)的光纖陀螺研制精度已經(jīng)達(dá)到了慣導(dǎo)系統(tǒng)的中低精度要求,有些技術(shù)甚至達(dá)到了國外同類產(chǎn)品的水平。但是國內(nèi)的研究仍然大多停留在實(shí)驗(yàn)室階段,沒有形成產(chǎn)品,距離應(yīng)用還有差距。所以我們在這方面仍然有很長的路要走。
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