光学陀螺仪 PPT幻灯片.ppt

光学陀螺仪_PPT幻灯片第四章
光学角速度敏感器
5/17/2018
1
旋转质量和振动陀螺是以牛顿运动定律为基础的机电式惯性器件,其基本特性在于运动物体在惯性空间中的动量守恒。光学角速度敏感器是以光的惯性特性为基础的另一类角速度敏感器
光学角速度敏感器-----光学陀螺仪
§ 光学角速度敏感器的一般原理
5/17/2018
2
光学陀螺
谐振型(频率式)光学陀螺
干涉型(相位式)光学陀螺
干涉式多匝光纤陀螺
连续波运转
调制方式运转
有源谐振腔型光学陀螺
无源谐振腔型光学陀螺
四频差动激光陀螺
二频差动激光陀螺
§ 光学角速度敏感器的一般原理
一分类
5/17/2018
3
§ 光学角速度敏感器的一般原理
一分类
光学陀螺与机电式陀螺有着不同的工作机理,没有机电式陀螺中机械转子产生的机械噪声和信号器产生的电气噪声,光学陀螺的噪声通常只处于量子效应水平。相对而言,光学陀螺的测量阈值一般要比机电陀螺高,但光学陀螺的长期稳定性要好于机电式陀螺。
5/17/2018
4
二基本原理---Sagnac效应
§ 光学角速度敏感器的一般原理
Ω
R
S
tcw
tccw
5/17/2018
5
二基本原理---Sagnac效应
§ 光学角速度敏感器的一般原理
在任意几何形状的闭合光路中,从某一个观察点发出的一对光波沿相反方向运行又回到该观察点时,这对光波的相位(光程)将因闭合环形光路相对惯性空间的旋转而不同。其相位差(或光程差)的大小与光路的转动速率成正比。
5/17/2018
7
二基本原理---Sagnac干涉仪
§ 光学角速度敏感器的一般原理
平台旋转
摄像头
反射镜
分束器
光源
旋转驱动轮
灵敏度:
5/17/2018
8
二基本原理---环形谐振腔及其频差
§ 光学角速度敏感器的一般原理
5/17/2018
9
正反向行波间的频差
其中:
:比例因子
§ 光学角速度敏感器的一般原理
二基本原理---环形谐振腔及其频差
5/17/2018
10