光纤陀螺频带宽度测试技术研究

【摘要】：陀螺技术广泛应用于国防、航空航天和其他民用领域,是惯性导航、惯性制导、姿态控制的关键技术.不同的应用背景对陀螺的要求也不同,陀螺的频带宽度就是一个关键指标。陀螺的频带宽度需要专业的测量设备。光纤陀螺是一种基于萨格纳克效应的光学角速度传感器,陀螺数字闭环调制解调原理决定了其频带带宽远大于机械陀螺,不能用传统机械设备测试其动态特性。分析了高精度光纤陀螺全数字闭环信号检测过程,推导了系统的闭环传递函数.根据全数字闭环光纤陀螺采用数字阶梯波反馈实现闭环原理,提出了通过在集成光学相位调制器上叠加信号,用阶梯波引起的相位差代替外加角速度引起的相位差的方法,实现了光纤陀螺频带宽度动态特性的软件测试方法。并从理论上在系统传递函数的推导中验证了此方法的可行性。光纤陀螺输出的是数字信号,限于信号的通信速度,直接采集不能完全反映陀螺的带宽,因此我们将陀螺输出转为模拟信号,这样可以清楚地看到施加调制后陀螺信号的变化。通过试验实际测量了光纤陀螺的响应速度,得到光纤陀螺带宽超过4kHz的初步结论。