激光陀螺.ppt

激光陀螺
laser gyroscope
outline
激光陀螺原理(sagnac 效应)
应用
激光陀螺两大关健技术及对策
sagnac 效应
光纤陀螺
激光陀螺
光学陀螺(optical gyroscope)
光学陀螺:一种利用Sagnac效应来测量物体相对于惯性空
间的角速度或转角的光学仪器。
光学陀螺是惯性导航系统的核心部件
惯性导航:是一种自主式的导航方法,它完全依靠自载设备自主的完成导航
惯性导航核心元件:加速度计+陀螺仪
最关健的部件,集成技术最高,难度最大!
哈勃望远镜
1999以来,哈伯望远镜就由于陀螺失灵而无法工作
发现号到达哈伯运行轨道的航天员更换了陀螺
哈伯太空望远镜至少需要三个正常工作的陀螺才能使她在太空中按要求保持姿态,从而有效地获取信息
1996年长三乙火箭发射失败
长三乙火箭的首次发射是在1996年2月15日,由于陀螺的失效,使得惯性基准倾斜,火箭按错误的姿态信号进行姿态矫正,导致火箭在飞行22秒以后,触底爆炸,星箭俱毁,发射失败
为什么选择光学陀螺?
因为光学陀螺有如下优点:
高精度
寿命长,光学陀螺的寿命已达10万h以上
体积小,重量轻
信号可直接用数字输出
光束传播速度快、无惯性,启动时间短
不需恒温,能在环境温度大范围变动的状态下正常运转。
光学陀螺应用
激光陀螺广泛地应用于重要的民用经济领域,更是重要的军事装备系统的核心部件,各国都在严格控制其技术外流。
美国F22战斗机(两个激光陀螺仪的超黄蜂LN-100F惯性导航系统(HHC))
苏-35(ShO-l3A激光陀螺仪)
光学陀螺的种类
谐振腔式(频率式)光学陀螺—激光陀螺
干涉型(相位式)光学陀螺—光纤陀螺

谐振腔式光学陀螺的代表为以He-Ne气体环形激光器为核心的激光陀螺,它亦是目前广泛应用的导航级光学陀螺。后者的代表是由多圈光纤构成的光纤干涉仪为核心的光纤陀螺