Пути повышения точности волоконно-оптических гироскопов
Аннотация
Рассмотрены основные проблемы, ограничивающие точностные характеристики волоконно-оптических гироскопов (ВОГ), и представлены основные пути их решения. Описан наиболее вероятный механизм начального дрейфа нулевого сигнала при разогреве прибора и при воздействии на него внешних дестабилизирующих факторов. Представлены конструкции одномодовых световодов для оптических компонентов волоконного кольцевого интерферометра и новых одномодовых волокон чувствительной катушки для решения проблемы их радиационной стойкости, а также конструкция самой чувствительной катушки для подавления ее температурной чувствительности. Предложен новый способ электронной обработки информации, решающий проблему устранения зоны нечувствительности ВОГ.
Об авторах
А. М. Курбатов
ФГУП «Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры» (Москва).
Россия
Россия
Курбатов Александр Михайлович, заместитель главного конструктора по ВОГ.
Р. А. Курбатов
ФГУП «Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры» (Москва).
Россия
Россия
Курбатов Роман Александрович, кандидат физико-математических наук, начальник лаборатории.
Список литературы
1. Pavlath, G. A. Closed-loop fiber optic gyros // Proc. SPIE. 1996. v. 2837. p. 46.
2. Wysocki, P. F., Digonnet, M.J.F., Kim, B.Y., Shaw H.J. Characteristics of erbium-doped super-fluorescent fiber sources for interferometric sensor applications // Journal of Lightwave Technology. 1994. v. LT-12. № 1. р. 550.
3. Burns W. K., Chin-Lin Chen, Moeller R. Fiber-optic gyroscopes with broad-band sources // Journal of Lightwave Technology. 1983. v. LT-1. № 1. р. 98.
4. Ningfang Song, Chunxi Zhang, Xinzheng Du. Analysis of vibration error in fiber optic gyroscope // Proc. of SPIE. 2002. v. 4920. p. 115.
5. Noda J., Okamoto K., Sasaki Y. Polarization-maintaining fibers and their applications // Journal of Lightwave Technology. 1986. v. LT-4. № 8. р. 1071.
6. Курбатов, А.М. Новый оптический W-световод Panda для чувствительной катушки волоконно-оптического гироскопа / А.М. Курбатов, Р.А. Курбатов // Письма в ЖТФ. 2010. v. 36. вып. 17. стр. 23.
7. Dangui, V., Kim. H., Digonnet, M., Kino, G. Phase sensitivity to temperature of the fundamental modein air-guiding photonic-bandgap fibers // Optics Express. 2005. Vol. 13. № 18. P. 6669-6684.
8. Андронова, И. А. Физические проблемы волоконной гироскопии на эффекте Саньяка / И. А.Андронова, Г. Б. Малыкин // УФН. 2002. т. 172. № 8. стр. 849.
9. Курбатов, А.М. Одномодовый волоконный световод для поляризационного модового фильтра // Патент РФ № 2040493, заявка № 4529325, зарегистрирован 25.07.1995, приоритет изобретения 9.04.1990.
10. Курбатов А.М., Курбатов Р.А. Волоконный поляризатор на основе W-световода Panda // Письма в ЖТФ. 2011. v. 37. вып. 13. стр. 70.
11. Курбатов, А.М. Снижение поляризационных ошибок в волоконном кольцевом интерферометре с помощью поляризующих световодов / А.М. Курбатов, Р.А. Курбатов // Письма в ЖТФ. 2011. v. 37. вып. 9. стр. 14.
12. Томашук, А.Л. Разработка волоконных световодов для применения при повышенном уровне радиации / А.Л. Томашук, К.М. Голант, М.О. Забежайлов // Волоконно-оптические техно-логии, материалы и устройства. 2001. № 4. стр. 52-65.
13. Girard, S., Keurinck, J., Boukenter, A., Meunier, J.-P., Ouerdane, Y., Azaϊs, B., Charre, P., Vié, M. Gamma-rays and pulsed X-ray radiation responses of nitrogen-, germanium-doped and pure silica-core optical fibers // Nucl. Instr. and Methods of Physics Research B, 215, pp. 187-195, 2004.
14. http://www.fiberus.ru/aboutr.php
15. Dianov, E.M, Golant K.M., Khrapko, R. R., Mashinsky, Neustruev, V.B., Guryanov, A.N., Gusovsky, D.D., Miroshnichenko, S.I., Sazhin, O.D. Radiation resistance of optical fibers with fluorine-doped silica cladding // Proc. SPIE. 1994. v. 2425, pp. 58-62.
16. Mohr F. Thermooptically induced bias drift in fiber optical Sagnac interferometers // Journal of Lightwave Technology. 1996. v. LT-14. № 1. р. 27.
17. Frigo, N. J. Compensation of linear sources of nonreciprocity in Sagnac interferometers // Proc. SPIE. v. 412. 1983. p. 268.
18. Malvern A. Optical fiber gyroscope sensing coil having a reduced sensitivity to temperature variations occurring therein // US Patent № 5,465,150. November. 1995.
19. Sawyer. J., Ruffin, P., Sung, C. Investigation of the effects of temporal thermal gradients in fiber optic gyroscope sensing coils, part 2 // Opt. Eng. 1997. v. 36. p. 29.
20. Лыков, А.В. Теория теплопроводности, Москва, Высшая школа, 1967.
21. Курбатов А.М. Способ намотки чувствительной катушки волоконно-оптического гироскопа // Патент РФ №2295112 от 10.03.2007 г.
22. Cordova, A., Surabian, G. Potted Fiber optic gyro sensor coil for stringent vibration and thermal environments // 1996. US Pat. № 5,546,482.
23. Lefevre, H. C. Fundamentals of interferometric fiber optic gyroscope // Proc. SPIE. 1996. v. 2837 p. 2.
24. Chung Jen-Chen. Interferometric fiber optic gyroscope dead band suppression // Applied Physics Express. 2008. №7, 072501-1.
25. Sanders, D, Dankwort, R., Strandjort, L., Bergh, R. Fiber optic gyroscope with dead band error reduction // 1999. US Patent № 5,999,304.
26. Курбатов, А. М. Способ компенсации разности фаз Саньяка в кольцевом интерферометре волоконно-оптического гироскопа // Патент РФ № 2146807, приоритет от 02.03.1998 г.
27. Pavlath, G.A. Method for reducing random walk in fiberoptic gyroscopes // 1996 US Patent № 5,530,545.
28. Курбатов, А. М. Способ обработки информации волоконно-оптического гироскопа // Патент РФ № 2160886. Приоритет от 02.11.1999 г.
Рецензия
Для цитирования:
Курбатов А.М., Курбатов Р.А. Пути повышения точности волоконно-оптических гироскопов. Гироскопия и навигация. 2012;20(1):102-121.
Просмотров:
88
JATS XML
Послать статью по эл. почте 