光纖陀螺溫度特性與補償方法研究.pdf

1、光纖陀螺（Fiber-Optic Gyroscope）是一種新型光學慣性導航儀器，光纖陀螺結(jié)合了慣性導航、機械、光學、電子等學科領域的相關技術。相比機械式陀螺，光纖陀螺擁有精度高、體積小、啟動快、耐沖擊等優(yōu)點，成為世界各國研究人員的熱點研究課題，在陸、海、空、天等慣性測量場合，光纖陀螺以其優(yōu)越的性能，得到了大量的應用。光纖陀螺的精度受很多因素影響，為了提高其精度，需要研究其漂移與溫度變化的規(guī)律，和相應的改善辦法。工程人員嘗試了很多方法，

2、用以抑制光纖陀螺的溫度效應，如改善光纖材料、多極對稱環(huán)圈繞法、加裝溫控裝置等，并未完美地解決該問題，還增加了陀螺結(jié)構的復雜性，因此我們需要找到一種其它的方法來解決該問題。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴推導了光纖陀螺的溫度機理理論，研究了各主要光學和電子器件的溫度特性，為研究溫度特性和主要器件之一的光纖環(huán)提供了思路。⑵用有限元方法模擬了溫度場對光纖陀螺的影響，對器件進行了穩(wěn)態(tài)分析和瞬態(tài)分析，得出了相應的熱分布情況，研究了產(chǎn)生溫度漂移的

3、熱學機理。設置了不同的仿真實驗條件，并用相應實驗對仿真結(jié)果進行了驗證。⑶分析了各溫度因素的相關性，提出用高階多項式算法和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡算法來補償溫度誤差，建立相應的數(shù)學模型。⑷設計實驗驗證溫度補償?shù)臄?shù)學模型。設計了不同溫度值和不同溫度變化速率條件下的光纖陀螺實驗，分析了實驗數(shù)據(jù)，計算模型中的相關參數(shù)，評價算法的補償效果。⑸光纖陀螺的溫度效應涉及熱學、彈性力學、光學、電子學等學科，系統(tǒng)地研究其成因和解決辦法，有利于高精度慣導系統(tǒng)的研制。光