電子陀螺儀(Electronic gyroscope)是一種利用電子物理效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)角速度測(cè)量的設(shè)備,廣泛應(yīng)用于飛行器、導(dǎo)彈、艦船、汽車(chē)等導(dǎo)航和慣性控制領(lǐng)域。
1.電子陀螺儀是什么
電子陀螺儀是一種利用的Sagnac效應(yīng),通過(guò)檢測(cè)器件內(nèi)旋轉(zhuǎn)光場(chǎng)的角位移來(lái)檢測(cè)加速度及角速率,利用微處理器對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行分析處理后輸出姿態(tài)角數(shù)據(jù)。它能夠提供比磁力陀螺儀更高的精度,減小因溫度變化而產(chǎn)生的誤差。
2.電子陀螺儀工作原理
當(dāng)光線(xiàn)在密閉環(huán)形結(jié)構(gòu)中傳播時(shí),若該結(jié)構(gòu)以一定速率繞著它的軸旋轉(zhuǎn),則物體會(huì)因?yàn)樾D(zhuǎn)所引起相對(duì)位置的扭曲,其中頂部和底部會(huì)觀察到旋轉(zhuǎn)光束之間存在一定的相位差,成為Sagnac效應(yīng),該相位差與旋轉(zhuǎn)速度成比例。電子陀螺儀中內(nèi)置有兩個(gè)光纖,一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器,通過(guò)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)光場(chǎng)的角位移來(lái)檢測(cè)加速度及角速率,從而確定飛行器的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
3.電子陀螺儀構(gòu)造
一個(gè)典型的電子陀螺儀由一系列精密的組件組成。主要包括激光器,偏振器,環(huán)形光導(dǎo)纖維,光探測(cè)器和信號(hào)處理電路。當(dāng)設(shè)備旋轉(zhuǎn)時(shí),內(nèi)部激光穿過(guò)光纖并經(jīng)過(guò)全息干涉儀被分為兩束相反方向的光束,該信號(hào)會(huì)被送到光探測(cè)器進(jìn)行信號(hào)處理后輸出姿態(tài)角數(shù)據(jù)。