原子干涉惯性导航信息探测系统及探测方法技术方案

本申请提供的原子干涉惯性导航信息探测系统，包括传感装置和解算系统，传感装置包括第一原子源腔和第二原子源腔、干涉腔，2个第一探测器和至少1个第二探测器。第一原子源腔内填充两种原子，第二原子源腔内填充所述两种原子中的至少一种原子。本申请提供的原子干涉惯性导航信息探测系统及探测方法，通过改变所述第二原子源腔内填充的原子种类数目，改变所述第二原子源腔出射的原子束数量，配合不同的拉曼光和探测器能够在一个系统内同时实现惯性与原子钟的测量，二者共用一个第一原子源腔、第二原子源腔和干涉腔，缩小了装置体积。因此本申请提供的原子干涉惯性导航信息探测系统可以应用于对导航

【技术实现步骤摘要】
原子干涉惯性导航信息探测系统及探测方法


[0001]本申请涉及量子精密惯性测量领域及时间与频率计量领域，尤其涉及一种原子干涉惯性导航信息探测系统及探测方法。

技术介绍

[0002]导航与授时是重要的国家关键技术，已经深入到国民经济、国防安全等各个领域，可以应用于智能化交通运输系统、数字化地球、精确制导武器装备等。其中，导航是通过测量并输出载体的运动速度和位置，引导载体按指定速度和轨迹运动；授时是通过标准或定制的接口和协议，为其它设备或系统提供时间信息。
[0003]在多种导航技术中，惯性导航是一种典型的自主式导航方式，不需要地面及其它外部设备的辅助，具有自主、连续、隐蔽的特点，其中基于原子干涉的惯性测量技术具有高精度的加速度和转动角速度测量潜力。以常规的三脉冲原子干涉惯性传感器为例，使用三对拉曼激光对原子束或原子云团进行π/2
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马赫
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原子干涉惯性导航信息探测方法，其特征在于，应用于原子干涉惯性导航信息探测系统(10)，所述原子干涉惯性导航信息探测系统(10)包括传感装置(100)和解算系统(110)，其中，所述传感装置(100)包括第一原子源腔(101)和第二原子源腔(102)、干涉腔(103)、2个第一探测器(104)和至少1个第二探测器(105)，其中，所述第一原子源腔(101)内填充两种原子，所述第二原子源腔(102)内填充所述两种原子中的至少一种原子，所述第一原子源腔(101)用于提供沿第一方向的正方向运动的第一原子束和第三原子束，所述第二原子源腔(102)用于根据填充的原子提供沿所述第一方向的负方向运动的第二原子束，所述方法包括：在所述干涉腔(103)内，采用拉曼光对所述第一原子束、所述第二原子束和所述第三原子束进行干涉后，采用探测激光分别穿过干涉后的所述第一原子束、所述第二原子束和所述第三原子束；所述2个第一探测器(104)分别接收穿过所述第一原子束的第一探测激光和穿过所述第二原子束的第二探测激光，所述第二探测器(105)接收穿过所述第三原子束的第三探测激光；所述第一探测器(104)和所述第二探测器(105)分别根据所述第一探测激光、所述第二探测激光、所述第三探测激光向所述解算系统(110)发送对应的电信号，以使所述解算系统(110)根据所述第一探测器(104)和所述第二探测器(105)发送的电信号，确定探测结果。2.如权利要求1所述的原子干涉惯性导航信息探测方法，其特征在于，在所述第二原子源腔(102)内填充一种原子的情况下，所述在所述干涉腔(103)内，采用拉曼光对所述第一原子束、所述第二原子束和所述第三原子束进行干涉后，采用探测激光分别穿过干涉后的所述第一原子束、所述第二原子束和所述第三原子束，包括：采用沿第二方向的三对拉曼光对所述第一原子束和所述第二原子束进行干涉后，采用沿所述第二方向的所述第一探测激光和所述第二探测激光分别穿过干涉后的所述第一原子束和所述第二原子束；采用沿第三方向的两对拉曼光对所述第三原子束进行干涉后，采用沿所述第三方向的所述第三探测激光穿过干涉后的所述第三原子束。3.如权利要求2所述的原子干涉惯性导航信息探测方法，其特征在于，所述第一探测器(104)和所述第二探测器(105)分别根据所述第一探测激光、所述第二探测激光、所述第三探测激光向所述解算系统(110)发送对应的电信号，以使所述解算系统(110)根据所述第一探测器(104)和所述第二探测器(105)发送的电信号，确定探测结果，包括：所述2个第一探测器(104)分别将所述第一探测激光和所述第二探测激光的光信号转化为电信号后，发送至所述解算系统(110)，以使所述解算系统(110)根据所述2个第一探测器(104)发送的电信号确定所述第三方向的转动角速率和所述第二方向的加速度；所述第二探测器(105)将所述第三探测激光的光信号转化为电信号后，发送至所述解算系统(110)，以使所述解算系统(110)根据所述第二探测器(105)发送的电信号确定标准频率信号。4.如权利要求1所述的原子干涉惯性导航信息探测方法，其特征在于，在所述第二原子源腔(102)内填充两种原子的情况下，所述第二原子源腔(102)还用于提供沿所述第一方向的负方向运动的第四原子束，
所述在所述干涉腔(103)内，采用拉曼光对所述第一原子束、所述第二原子束和所述第三原子束进行干涉后，采用探测激光分别穿过干涉后的所述第一原子束、所述第二原子束和所述第三原子束，包括：采用沿所述第二方向的三对拉曼光对所述第一原子束和所述第二原子束进行干涉后，采用沿所述第二方向的所述第一探测激光和所述第二探测激光分别穿过干涉后的所述第一原子束和所述第二原子束；采用沿所述第三方向的三对拉曼光对所述第三原子束和所述第四原子束进行干涉后，采用沿所述第三方向的所述第三探测激光和第四探测激光穿过干涉后的所述第三原子束和所述第四原子束。5.如权利要求4所述的原子干涉惯性导航信息探测方法，其特征在于，所述传感装置(100)包括2个第二探测器(105)，所述第一探测器(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯焱颖，颜培强，孟至欣，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：