發(fā)布時間：2022-07-29 19:40

　　光纖陀螺儀作為慣性技術(shù)中的角速度傳感器,廣泛地應用在航空、航海以及國防工業(yè)等領(lǐng)域。超大環(huán)光纖陀螺儀是在光纖陀螺儀的基礎(chǔ)上通過增加光纖環(huán)的尺寸,達到增強Sagnac效應的目的,以此提高測量的精度以及靈敏度,使得超大環(huán)光纖陀螺儀零偏穩(wěn)定性優(yōu)于10^-3°/h,可以在大地測量、地震監(jiān)測、世界時（Universal Time,UT1）等精密測量領(lǐng)域應用。然而超大環(huán)光纖陀螺儀中光纖環(huán)尺寸的增加也會帶來更大的噪聲問題,這給超大環(huán)光纖陀螺儀信號的探測工作帶來了困難,成為制約超大環(huán)光纖陀螺儀發(fā)展的因素之一。本文以“基于超大環(huán)光纖陀螺儀的世界時精密測量”項目為背景,對超大環(huán)光纖陀螺儀的電路進行研制,設(shè)計出結(jié)構(gòu)簡單、性能良好的電路處理方案,實現(xiàn)對Sagnac信號的有效檢測。首先,介紹了超大環(huán)光纖陀螺儀的工作原理以及信號檢測方法,并分析了超大環(huán)光纖陀螺儀中存在的問題。其次搭建了超大環(huán)光纖陀螺儀電路硬件,為了減小溫度和振動對電路的影響,采取溫控措施,并對實驗室的溫度、濕度、傾斜度進行了測量和評估,測試結(jié)果顯示在采取溫控的情況下溫度波動小于0.30℃、濕度波動5%、傾斜度波動小于0.30角秒... 

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 超大環(huán)光纖陀螺儀的發(fā)展歷程
        1.2.1 超大環(huán)光纖陀螺儀的發(fā)展概述及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 超大環(huán)光纖陀螺儀的電路研究進展
    1.3 本論文的內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 超大環(huán)光纖陀螺儀的基本原理
    2.1 Sagnac效應
    2.2 光纖陀螺儀的基本結(jié)構(gòu)
        2.2.1 光纖陀螺儀的光路結(jié)構(gòu)
        2.2.2 光纖陀螺儀的電路結(jié)構(gòu)
    2.3 干涉型光纖陀螺儀的信號檢測原理
    2.4 光纖陀螺儀的指標參數(shù)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 超大環(huán)光纖陀螺儀的電路設(shè)計
    3.1 信號檢測方案設(shè)計
    3.2 基于虛擬儀器的超大環(huán)光纖陀螺儀電路系統(tǒng)的硬件設(shè)計
        3.2.1 光源的選型
        3.2.2 相位調(diào)制器的選型
        3.2.3 探測器的選型
        3.2.4 虛擬儀器系統(tǒng)的硬件平臺設(shè)計
    3.3 基于LabVIEW的超大環(huán)光纖陀螺儀電路軟件程序設(shè)計
        3.3.1 正弦波調(diào)制解調(diào)方案
        3.3.2 方波調(diào)制解調(diào)方案
        3.3.3 四態(tài)方波調(diào)制解調(diào)方案
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于光纖陀螺儀的地球轉(zhuǎn)速測量
    4.1 影響光陀螺儀性能的環(huán)境因素
        4.1.1 溫度及振動因素
        4.1.2 實驗室溫濕度及振動測試
        4.1.3 結(jié)論
    4.2 地球自轉(zhuǎn)角速度的測量
        4.2.1 互易性偏置調(diào)制-解調(diào)電路程序
        4.2.2 互易性偏置調(diào)制-解調(diào)電路程序中算法優(yōu)化
        4.2.3 標度因數(shù)的測量
        4.2.4 地球轉(zhuǎn)速的測量
        4.2.5 Allan方差分析
    4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
攻讀學位期間參加科研情況及獲得的學術(shù)成果



本文編號：3667063