无温控光源闭环光纤陀螺及其输出角速度信息的补偿方法技术

技术编号:2625485 阅读:277 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种无温控光源闭环光纤陀螺及其输出角速度信息的补偿方法,无温控光源闭环光纤陀螺在无温控光源处用数字温度传感器采集工作时无温控光源管芯的温度变化,通过信号处理装置输出补偿后的角速度信息;在耦合器的传输D端连接另一探测器检测无温控光源输出光功率的变化,通过信号处理装置输出用于驱动无温控光源的控制信息。对无温控光源闭环光纤陀螺输出角速度信息进行补偿的方法:首先采用回归分析法求得无温控光源出射光的中心波长与温度的拟合关系λ(t)=(X+Yt+Zt↑[2]+Wt↑[3])×10↑[-9],然后通过光纤陀螺输出与无温控光源出射光的中心波长的关系D↓[out]=F↓[D]×λ/λ↓[0]来很好的补偿光纤陀螺输出角速度信息由于温度变化带来的漂移。

【技术实现步骤摘要】
无温控光源闭环光纤陀螺及其输出角速度信息的补偿方法
本专利技术涉及一种对无温控光源闭环光纤陀螺输出的角速度信息进行补偿的装置及补偿方案。
技术介绍
一般干涉型光纤陀螺是一种测量角速度的仪器,其硬件包括光源1、耦合器2、Y波导3、光纤环4、探测器5和信号处理装置6组成(请参见图1所示)。干涉型光纤陀螺对角速度的测量是通过在光纤环4中传播的两束相向的光在光纤陀螺自身的转动中,引起的非互易相位差的大小来表征的。陀螺是敏感相对于惯性空间角运动的装置。它作为一种重要的惯性敏感器,用于测量运载体的姿态角和角速度,是构成惯性系统的核心器件。应用在飞行器导航、舰船导航和陆用导航中。光纤陀螺输出角速度信息DOUT与光源中心波长λ的关系为DOUT=KLDλc2N·Ω,]]>式中,K表示输出增益,λ表示光源1中心波长,L表示光纤环4上光纤的长度,D表示光纤环4的直径,c表示真空中光速,N表示数模转换的有效位数,Ω表示输入角速度。目前,国内中高精度光纤陀螺上采用的大都是有温控的光源(SLD),其内部含有SLD管芯,热沉、半导体制冷器以及热敏电阻等。在全温下,其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无温控光源闭环光纤陀螺,包括光源(1)、耦合器(2)、Y波导(3)、光纤环(4)、探测器(5)、信号处理装置(6),其特征在于:还包括探测器B(7)、数字温度传感器(8)、光源驱动电路(9),所述数字温度传感器(8)用于采集无温控光源(10)管芯温度;所述光源(1)为无温控光源(10);无温控光源(10)的输出端与耦合器(2)的传输A端熔接,耦合器(2)的传输C端与Y波导(3)熔接,Y波导(3)与光纤环(4)熔接,耦合器(2)的传输B端与探测器A(5)熔接,耦合器(2)的传输D端与探测器B(7)熔接,探测器A(5)、探测器B(7)、光源驱动电路(9)、Y波导(3)与信号处理装置(6)电联接...

【技术特征摘要】
1、一种无温控光源闭环光纤陀螺,包括光源(1)、耦合器(2)、Y波导(3)、光纤环(4)、探测器(5)、信号处理装置(6),其特征在于:还包括探测器B(7)、数字温度传感器(8)、光源驱动电路(9),所述数字温度传感器(8)用于采集无温控光源(10)管芯温度;所述光源(1)为无温控光源(10);无温控光源(10)的输出端与耦合器(2)的传输A端熔接,耦合器(2)的传输C端与Y波导(3)熔接,Y波导(3)与光纤环(4)熔接,耦合器(2)的传输B端与探测器A(5)熔接,耦合器(2)的传输D端与探测器B(7)熔接,探测器A(5)、探测器B(7)、光源驱动电路(9)、Y波导(3)与信号处理装置(6)电联接。2、根据权利要求1所述的无温控光源闭环光纤陀螺,其特征在于:所述无温控光源(10)采用J06-85001型光源。3、根据权利要求1所述的无温控光源闭环光纤陀螺,其特征在于:探测器A(5)、探测器B(7)选用单PIN管。4、根据权利要求1所述的无温控光源闭环光纤陀螺,其特征在于:所述数字温度传感器(8)采集次数为50~80次/min。5、根据权利要求1所述的无温控光源闭环光纤陀螺,其特征在于:所述光源驱动电路(9)中各端子的联接为,光源电压调整数据DIN通过DA转换器U1的串行端口7端输入,串行时钟信号SCLK通过DA转换器U1的6端输入,同步信号SYNC通过DA转换器U1的5端输入,以上三个信号控制DA转换器U1产生光源驱动电路的调整电压VD;DA转换器U1的8端接地,1端接3.3V供电电压,1端与8端之间接有滤波电容C3、滤波电容C4,滤波电容C3与滤波电容C4并联;DA转换器U1的2端与基准电压源JP1的4端联接,为DA转换器U1提供2.5V基准电压,基准电压源JP1的4端与地之间接有滤波电容C2,且4端与3端短接,5端接地,基准电压源JP1的1端、2端接3.3V供电电压,3.3V供电电压与地之间接有滤波电容C1;基准电压源JP1的4端输出的2.5V电压经过电阻R3、电阻R4进行分压后接地,并在电阻R3与电阻R4之间输出2V基准电压给运算放大器U2的3端;DA转换器U1的4端与运算放大器U2的2端之间接有电阻R2,且DA转换器U1的4端与地之间接有电阻R1;运算放大器U2的1端与2端接有电阻R5,运算放大器U2的8端接3...

【专利技术属性】
技术研发人员:伊小素徐小斌宋凝芳金靖张春熹田海亭吕峰建
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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