光纤陀螺仪原理_光纤陀螺仪的应用

光纤陀螺仪的原理光纤陀螺仪是光纤角速度传感器，它是最有前途的光纤传感器之一。

与环形激光陀螺仪一样，光纤陀螺仪具有无机械运动部件，无预热时间，不灵敏的加速度，宽动态范围，数字输出和小尺寸的优点。

另外，光纤陀螺仪还克服了环形激光陀螺仪的致命缺点，如成本高和阻塞现象。

因此，光纤陀螺仪受到许多国家的重视。

西欧已经小批量生产了低精度民用光纤陀螺仪。

估计到1994年，光纤陀螺在美国陀螺仪市场的销售额将达到49％，而电缆陀螺仪将退居第二位（占销售额的35％）。

光纤陀螺仪的工作原理基于Sagnac效应。

萨格纳克效应是光在相对于惯性空间旋转的闭环光路中传播的常见相关效应，即，从相同光源在同一闭合光路中发射的具有相同特性的两束光在相反方向上传播。

最后合并到相同的检测点。

如果绕垂直于封闭光路平面的轴存在相对于惯性空间的旋转角速度，则光束沿正向和反向传播的光路会不同，从而导致光路差，光程差与旋转角速度成正比。

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因此，只要知道光程差和对应的相位差信息，就可以获得旋转角速度。

与机电陀螺仪或激光陀螺仪相比，光纤陀螺仪具有以下特点：（1）零件少，仪器坚固，稳定，抗冲击和加速能力强； （2）盘绕光纤更长，检测灵敏度和分辨率比激光陀螺仪高几个数量级； （3）无机械传动件，无磨损问题，使用寿命长； （4）易于采用集成光电路技术，信号稳定，可直接用于数字输出并与计算机接口连接； （5）通过改变光纤的长度或光在线圈中传播的周期数，可以达到不同的精度，并且具有宽的动态范围； （6）相干光束传播时间短，因此原则上无需预热即可立即启动； （7）可以与环形激光陀螺仪一起使用，以形成用于各种惯性导航系统的传感器，尤其是用于捷联惯性导航系统的传感器； （8）结构简单，价格低廉，体积小，重量轻。

光纤陀螺仪的应用如果配备卫星导航系统的汽车在行驶时突然没有收到GPS导航信号怎么办？添加光纤陀螺仪可以与GDS形成集成导航，以实现自动驾驶。

这项国内领先的光纤陀螺仪技术已经由光谷公司掌握。

记者从在光学谷举行的中国惯性技术学会获悉，光纤陀螺仪技术是在机械陀螺仪，微机电陀螺仪和激光陀螺仪的基础上进行升级和发展的。

它具有独立校正，高灵敏度，长寿命，耐低温和耐高温的特点。

它具有电磁干扰等许多优点，是迄今为止综合性能最好的惯性传感器。

由于成本高，目前主要用于军事，航空航天等领域。

据报道，武汉光谷光复通光电技术有限公司是国内唯一从事光纤陀螺核心部件“光纤环”专业研发和生产的高新技术企业。

四年多来已获得31项国家专利。

去年其销售收入为1亿元。

该公司负责人透露，民用光纤陀螺仪的国内工业化仍处于起步阶段，与欧美有很大差距。

该公司致力于开放光纤环网产品的上下游产业链。

据悉，光纤陀螺仪技术可广泛应用于汽车导航，高铁轨道检测，物联网组件和模块，智能电网传输，消费电子等诸多领域。

专家预测，潜在的市场规模未来五年，家用光纤陀螺仪的数量将达到数千亿。

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