一种谐振式光纤陀螺以及角速度测量方法技术

本发明专利技术实施例提供了一种谐振式光纤陀螺，所述谐振式光纤陀螺包括角速度信息处理模块、与所述角速度信息处理模块连接的第一光信号处理器、与所述角速度信息处理模块连接的第二光信号处理器；所述第一光信号处理器用于将第一解调信息发送至所述角速度信息处理模块；所述第二光信号处理器用于将第二解调信息发送至所述角速度信息处理模块；所述角速度信息处理模块用于采用第二解调信息，对所述第一解调信息中的波动噪声进行降噪处理，得到第三解调信息，并采用所述第三解调信息，确定角速度。通过本发明专利技术实施例的谐振式光纤陀螺，采用经过降噪处理的第三解调信息确定角速度，可以提高所述角速度的精确度，从而提高谐振式光纤陀螺的角速度测量效果。角速度测量效果。角速度测量效果。

【技术实现步骤摘要】
一种谐振式光纤陀螺以及角速度测量方法


[0001]本专利技术涉及光纤陀螺
，特别是涉及一种谐振式光纤陀螺方法和一种角速度测量方法。

技术介绍

[0002]谐振式光纤陀螺(Resonator Fiber Optic Gyro，R-FOG)是基于光学萨格纳克效应，来测量旋转角速度的一种新型光学传感器，其具有检测精度高，动态范围大，可以用较短的光纤、很小的体积实现高灵敏度的转动检测的特点。
[0003]一般来说，谐振式光纤陀螺中存在两路相反方向的光信号，谐振光纤陀螺通过将光源发射器发射的光源频率锁定在一路光信号的谐振频率上，并获取另一路光信号输出的解调值，从而得到角速度信息。
[0004]然而在谐振式光纤陀螺中，存在许多影响谐振式光纤陀螺性能的噪声源。由于各种噪声的干扰，导致光源发射器发射的光源频率无法正确地锁定在光信号的谐振频率上，降低了谐振式光纤陀螺的角速度检测精度。

技术实现思路

[0005]鉴于上述问题，提出了本专利技术实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种谐振式光纤陀螺方法和相应的一种角速度测量方法。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术实施例公开了一种谐振式光纤陀螺，所述谐振式光纤陀螺包括角速度信息处理模块、与所述角速度信息处理模块连接的第一光信号处理器、与所述角速度信息处理模块连接的第二光信号处理器；
[0007]所述第一光信号处理器用于将第一解调信息发送至所述角速度信息处理模块；
[0008]所述第二光信号处理器用于将第二解调信息发送至所述角速度信息处理模块；
[0009]所述角速度信息处理模块用于采用第二解调信息，对所述第一解调信息中的波动噪声进行降噪处理，得到第三解调信息，并采用所述第三解调信息，确定角速度。
[0010]可选地，具体地，所述角速度信息处理模块用于以所述第二解调信息作为噪声基准值，对所述第一解调信息中的波动噪声进行降噪处理，得到第三解调信息，并采用所述第三解调信息，确定角速度。
[0011]可选地，所述谐振式光纤陀螺还包括与所述第一光信号处理器连接的第一光信号传输器、与所述第二光信号处理器连接的第二光信号传输器、与所述第一光信号传输器以及所述第二光信号传输器连接的环形谐振腔；
[0012]所述第一光信号传输器用于向所述环形谐振腔发送第二光信号，并获取所述环形谐振腔返回的第一光信号，将所述第一光信号发送至所述第一光信号处理器；
[0013]所述第二光信号传输器用于向所述环形谐振腔发送第一光信号，并获取所述环形谐振腔返回的第二光信号，将所述第二光信号发送至所述第二光信号处理器；
[0014]所述第一光信号处理器还用于将所述第一光信号转换为第一解调信息；
[0015]所述第二光信号处理器还用于将所述第二光信号转换为第二解调信息。
[0016]可选地，所述谐振式光纤陀螺还包括与第一光信号传输器以及第二光信号传输器连接的分束器、以及与所述分束器连接的光源发射器；
[0017]所述光源发射器用于基于所述第二调制信息，确定光源信号的光源频率，并采用所述光源频率向所述分束器发送光源信号；
[0018]所述分束器用于将所述光源信号分为第一光信号以及第二光信号，并将所述第一光信号发送至第二光信号传输器，将所述第二光信号发送至所述第一光信号传输器。
[0019]可选地，所述谐振式光纤陀螺还包括设置于所述光源发射器与所述分束器之间的光隔离器；
[0020]所述光隔离器用于使所述光源发射器发送的光源信号单向传输至所述分束器，以减少背向散射噪声。
[0021]可选地，所述第一光信号处理器包括与所述第一光信号传输器连接的第一光电检测模块，以及与所述第一光电检测模块以及所述角速度信息处理模块连接的第一解调模块；
[0022]所述第一光电检测模块用于将所述第一光信号传输器发送的第一光信号转换为第一电信号，并将所述第一电信号发送至所述第一解调模块；
[0023]所述第一解调模块用于将所述第一电信号解调为第一解调信息；
[0024]可选地，所述第二光信号处理器包括与所述第二光信号传输器连接的第二光电检测模块以及与所述第二光电检测模块以及所述角速度信息处理模块连接第二解调模块；
[0025]所述第二光电检测模块用于将所述第二光信号传输器发送的第二光信号转换为第二电信号，并将所述第二电信号发送至所述第二解调模块；
[0026]所述第二解调模块用于将所述第二电信号解调为第二解调信息。
[0027]可选地，所述谐振式光纤陀螺还包括在所述分束器与所述第一光信号传输器之间的第一调相器，以及为所述分束器与所述第二光信号传输器之间的第二调相器；
[0028]所述分束器具体用于将所述光源信号分为第一光信号以及第二光信号，并将所述第一光信号通过所述第二调相器，发送至第二光信号传输器，将所述第二光信号通过第一调相器，发送至第一光信号传输器；
[0029]所述第一调相器用于对所述第二光信号进行相位调制；
[0030]所述第二调相器用于对所述第一光信号进行相位调制。
[0031]本专利技术实施例还公开一种角速度的测量方法，其应用于谐振式光纤陀螺，所述方法包括：
[0032]获取所述谐振式光纤陀螺输出的第一解调信息与第二解调信息；
[0033]采用第二解调信息，对所述第一解调信息中的波动噪声进行降噪处理，得到第三解调信息；
[0034]采用所述第三解调信息，确定角速度。
[0035]可选地，所述采用第二解调信息，所述第一解调信息中的波动噪声进行降噪处理，得到第三解调信息的步骤，包括：
[0036]以所述第二解调信息作为噪声基准值，对所述第一解调信息中的波动噪声进行降噪处理，得到第三解调信息。
[0037]本专利技术实施例包括以下优点：
[0038]通过本专利技术实施例的谐振式光纤陀螺，可以采用第二解调信息，对所述第一解调信息中的波动噪声进行降噪处理，得到第三解调信息，以降低解调信息中的波动。采用经过降噪处理的第三解调信息确定角速度，可以进一步提高所述角速度的精确度，从而提高谐振式光纤陀螺的角速度测量效果。
附图说明
[0039]图1是本专利技术实施例的一种谐振式光纤陀螺的结构框图；
[0040]图2是本专利技术实施例的另一种谐振式光纤陀螺的结构框图；
[0041]图3为本专利技术实施例的一种陀螺仿真实验的解调信息示意图；
[0042]图4为本专利技术实施例的一种零偏稳定性实验的示意图；
[0043]图5是本专利技术的一种角速度测量方法实施例的步骤流程图。
具体实施方式
[0044]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0045]参照图1，示出了本专利技术实施例的一种谐振式光纤陀螺100的结构框图，所述谐振式光纤陀螺100包括角速度信息处理模块101、与所述角速度信息处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种谐振式光纤陀螺，其特征在于，所述谐振式光纤陀螺包括角速度信息处理模块、与所述角速度信息处理模块连接的第一光信号处理器、与所述角速度信息处理模块连接的第二光信号处理器；所述第一光信号处理器用于将第一解调信息发送至所述角速度信息处理模块；所述第二光信号处理器用于将第二解调信息发送至所述角速度信息处理模块；所述角速度信息处理模块用于采用第二解调信息，对所述第一解调信息中的波动噪声进行降噪处理，得到第三解调信息，并采用所述第三解调信息，确定角速度。2.根据权利要求1所述的谐振式光纤陀螺，其特征在于，具体地，所述角速度信息处理模块用于以所述第二解调信息作为噪声基准值，对所述第一解调信息中的波动噪声进行降噪处理，得到第三解调信息，并采用所述第三解调信息，确定角速度。3.根据权利要求1所述的谐振式光纤陀螺，其特征在于，所述谐振式光纤陀螺还包括与所述第一光信号处理器连接的第一光信号传输器、与所述第二光信号处理器连接的第二光信号传输器、与所述第一光信号传输器以及所述第二光信号传输器连接的环形谐振腔；所述第一光信号传输器用于向所述环形谐振腔发送第二光信号，并获取所述环形谐振腔返回的第一光信号，将所述第一光信号发送至所述第一光信号处理器；所述第二光信号传输器用于向所述环形谐振腔发送第一光信号，并获取所述环形谐振腔返回的第二光信号，将所述第二光信号发送至所述第二光信号处理器；所述第一光信号处理器还用于将所述第一光信号转换为第一解调信息；所述第二光信号处理器还用于将所述第二光信号转换为第二解调信息。4.根据权利要求3所述的谐振式光纤陀螺，其特征在于，所述谐振式光纤陀螺还包括与第一光信号传输器以及第二光信号传输器连接的分束器、以及与所述分束器连接的光源发射器；所述光源发射器用于基于所述第二调制信息，确定光源信号的光源频率，并采用所述光源频率向所述分束器发送光源信号；所述分束器用于将所述光源信号分为第一光信号以及第二光信号，并将所述第一光信号发送至第二光信号传输器，将所述第二光信号发送至所述第一光信号传输器。5.根据权利要求4所述的谐振式光纤陀螺，其特征在于，所述谐振式光纤陀螺还包括设置于所述光源发射器与所述分...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘承香，何聂，周鼎，李卓燕，吴旭，阮双琛，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：