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光纖陀螺尋北儀道理和操縱

簡介和分類

    尋北儀是羅盤的一種,是用來尋覓某一地位的真南標的目的值。 陀螺尋北儀又稱陀螺羅盤,是操縱陀螺道理測定地球自轉角速率在本地程度面投影標的目的(即真南方位)的一種慣性丈量體系。它的尋北進程無需內部參考。除受高緯度限定以外,它的尋北丈量不受氣候、日夜時候、地磁場和園地通視前提的影響。陀螺尋北儀是一種緊密慣性丈量儀器,凡是用于為火炮、地對地導彈和空中雷達等靈活兵器體系供給方位參考。按照所用陀螺范例,陀螺尋北儀可分為以下三種:

◆ 以二自在度陀螺作為地球自轉敏感器的尋北儀(如吊掛擺式陀螺尋北儀)
◆ 以單軸速率陀螺作為敏感器的尋北儀(如捷聯式陀螺尋北儀)
◆ 平臺尋北體系
    陀螺尋北儀對環境的振動攪擾(出格是對低頻振動攪擾)極其敏感。按照操縱環境,陀螺尋北儀可分為空中架設的高精度尋北儀、車載陀螺尋北儀和船用動基座陀螺尋北儀三種。
    光纖陀螺尋北儀是一種自立唆使方位的高精度慣性儀器,它能夠或許或許在不輸入緯度值的環境下,給出載體與真南標的目的的夾角。操縱光纖陀螺儀測得的地球自轉角速率值及加快度計測得的陀螺儀與程度面夾角,顛末計較機解算能夠或許獲得載體的基線與真南標的目的的夾角,安排于基線上的加快度計能夠或許測出尋北儀的姿勢角。
    光纖陀螺尋北儀所操縱的光纖陀螺是固態器件,不動彈局部,是以能夠或許或許耐打擊、抗振動。這是別的非光纖類陀螺沒法做到的。本文首要先容光纖陀螺儀在尋北儀中的操縱。
光纖陀螺尋北儀道理
    光纖陀螺(Fiber Optic Gyroscope, FOG)是基于Sagnac效應的新型全固態陀螺儀,是一種無機器動彈部件的慣性丈量元件,具備耐打擊、活絡度高、壽命長、功耗低、集成靠得住等長處,是新一代捷聯式慣性導航體系中抱負的慣性器件。

    在基于光纖陀螺的尋北操縱中,接納的大大都方式是FOG動彈牢固角度,經由過程肯定偏移量計較絕對南標的目的的夾角。為了切確指北,還必須消弭FOG的漂移。普通操縱一個扭轉平臺如圖1所示,將光纖陀螺置于動基座上,動基座立體平行于程度面,光纖陀螺的敏感軸平行于動基座立體。起頭尋北時,陀螺處于地位1,陀螺敏感軸與載體平行。假定光纖陀螺敏感軸的初始標的目的與真南標的目的的夾角為α。陀螺在地位1 的輸入值為ω1;而后動彈基座90°,在2地位測得陀螺的輸入值為ω2。順次再動彈兩次90°,別離轉到3和4的地位,獲得角速率ω3和ω4。


圖1  陀螺尋北表示圖

    經由過程ω1、ω2、ω3、ω4能夠或許計較出航向角,用此方式丈量,能夠或許消弭陀螺的零偏,也不須要曉得丈量地址的緯度值。若是丈量地址的緯度為已知值,那末能夠或許只要丈量1和3(或2和4)兩個地位便能夠或許求出航向角。

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