激光陀螺误差模型研究

论文摘要

激光陀螺是一种基于Sagnac效应的惯性仪表,用来感知外界载体的角速度。其原理是在环形激光器内运行着顺逆两束光,这两束光的频差与外界的角速度成正比。作为一种非传统意义上的陀螺,激光陀螺具有各种机械陀螺所没有的优点,已经在捷联惯导系统中得到了广泛的应用。从理论上来说,激光陀螺结构简单而且可以达到很高的精度,但是由于闭锁效应和零偏等因素的影响,激光陀螺的制造变得非常复杂而且必须使用种种手段克服上述因素的作用。本文开展的主要研究工作和获得的成果如下:对激光陀螺的工作原理进行深入的阐述,在三种不同的理论体系中对激光陀螺的输入输出方程进行分析,得出不管在何种理论体系中,激光陀螺的输入输出方程形式都是一样的。对阻碍激光陀螺成为实用器件的闭锁效应的产生原因建模进行分析,并对克服闭锁效应的各种技术手段的优点和缺点进行了讨论,其中对目前主要采用的偏频技术——机械抖动偏频进行了深入研究,对其影响进行了理论估计和试验证明。对激光陀螺的另一重大误差源——零偏——的产生原因和补偿方法进行了探讨,对温度和磁场这两个影响零偏的重要因素的补偿手段进行了试验研究,达到了预期的目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 发展历史
• 1.2 激光陀螺的研制和生产水平
• 1.3 激光陀螺的分类
• 1.4 激光陀螺的优点
• 第二章 激光陀螺的工作原理和误差形式
• 2.1 激光陀螺的基本工作原理
• 2.2 激光陀螺的误差形式
• 第三章 激光陀螺闭锁效应
• 3.1 闭锁效应
• 3.2 抑制锁区的技术手段及其影响
• 第四章 机械抖动激光陀螺误差试验研究
• 4.1 锁区测试
• 4.2 随机游走测试
• 第五章 零偏
• 5.1 零偏产生原因
• 5.2 零偏补偿方法
• 第六章 总结
• 参考文献
• 致谢