闭环干涉式光纤陀螺仪温度补偿技术的研究

光纤陀螺仪是一种基于Sagnac效应的角速度传感器。目前,国内光纤陀螺仪研制和制造领域,已经取得了长足的发展,但是和国外相比还有相当的差距。温度影响是高精度光纤陀螺仪在工程应用中必须解决的一个关键问题。本文针对闭环干涉式光纤陀螺仪的温度特性进行了理论分析,提出了一种基于DSP信号处理的温度补偿方案,并进行了相关实验研究。 首先,本文系统地介绍了光纤陀螺仪的基本理论,包括光纤陀螺仪的工作原理、分类、性能指标及其计算方法等。并且对闭环干涉式光纤陀螺仪的误差来源进行了深入的研究,对各个部件分别进行了性能分析。 其次,本文重点提出了以DSP为信号处理核心的闭环干涉式光纤陀螺仪的温度补偿方案。光纤陀螺仪受温度影响主要表现在光纤环、光源和集成光学器件产生的温度漂移上。论文主要从光纤环和光源两方面进行温度补偿,通过对光纤环温度补偿系统结构的调整,对光源的光波长和光功率分别采取稳定措施,以及先进的控制算法的运用等一系列办法,不仅提高了光纤陀螺仪的精度,而且能够缩短系统的预热时间。 最后,本文从考察光纤陀螺仪的系统精度和预热时间两方面出发,进行了实验研究。实验结果验证了温度补偿方案的有效性,其研究结果可为光纤陀螺仪后续的研究提供借鉴和指导作用。