[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2500989C2 - Electronic unit for fibre-optic gyroscope - Google Patents

Electronic unit for fibre-optic gyroscope Download PDF

Info

Publication number
RU2500989C2
RU2500989C2 RU2011151331/28A RU2011151331A RU2500989C2 RU 2500989 C2 RU2500989 C2 RU 2500989C2 RU 2011151331/28 A RU2011151331/28 A RU 2011151331/28A RU 2011151331 A RU2011151331 A RU 2011151331A RU 2500989 C2 RU2500989 C2 RU 2500989C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
output
input
demodulator
circuit
Prior art date
Application number
RU2011151331/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011151331A (en
Inventor
Александр Михайлович Курбатов
Роман Александрович Курбатов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфракструктуры" (ФГУП "ЦЭНКИ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфракструктуры" (ФГУП "ЦЭНКИ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфракструктуры" (ФГУП "ЦЭНКИ")
Priority to RU2011151331/28A priority Critical patent/RU2500989C2/en
Publication of RU2011151331A publication Critical patent/RU2011151331A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2500989C2 publication Critical patent/RU2500989C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Optical Communication System (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention can be used when designing fibre-optic gyroscopes and other physical quantity sensors based on single-mode light guides. Reduction of the parasitic zero offset of fibre-optic gyroscopes and increase in stability of the scaling factor is achieved by stabilising the amplitude of rotation and mismatch signals under the effect of external destabilising factors by dividing the variable parts of rotation and mismatch signals by their constant component.
EFFECT: invention enables to eliminate dependency of zero offset and scaling factor of fibre-optic gyroscopes on change in power of interfering beams in a ring interferometer, caused by changes in ambient temperature, output power of the radiation source, as well as vibration loads and radiation effects.
5 dwg

Description

Изобретение относится к области волоконной оптики и может быть использовано при конструировании волоконно-оптических гироскопов и других датчиков физических величин на основе одномодовых световодов.The invention relates to the field of fiber optics and can be used in the design of fiber-optic gyroscopes and other sensors of physical quantities based on single-mode optical fibers.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является волоконно-оптический гироскоп (далее по тексту - ВОГ), описанный в [1]. ВОГ содержит в своем составе волоконный кольцевой интерферометр (ВКИ) и электронный блок обработки информации. ВКИ содержит источник оптического излучения, волоконный делитель мощности излучения, интегрально-оптическую схему (далее по тексту - ИОС), многовитковую чувствительную катушку и фотоприемник. ИОС содержит в своем составе Y-делитель мощности оптического излучения на основе поляризующих канальных волноводов и фазовый модулятор, располагающийся на выходных плечах Y-делителя. Канальные волноводы Y-делителя сформированы в подложке ниобата лития по протонно-обменной технологии, которая позволяет приобретать волноводам поляризующие свойства. К выходным канальным волноводам Y-делителя пристыкованы концы световодов чувствительной катушки гироскопа.The closest in technical essence to the proposed invention is a fiber-optic gyroscope (hereinafter referred to as FOG), described in [1]. VOG contains a fiber ring interferometer (FRI) and an electronic information processing unit. The FRI contains a source of optical radiation, a fiber divider of radiation power, an integrated optical circuit (hereinafter - IOS), a multi-turn sensitive coil and a photodetector. IOS contains in its composition a Y-divider of the power of optical radiation based on polarizing channel waveguides and a phase modulator located on the output arms of the Y-divider. Channel waveguides of the Y-divider are formed in a lithium niobate substrate using proton-exchange technology, which allows the waveguides to acquire polarizing properties. To the output channel waveguides of the Y-divider, the ends of the optical fibers of the sensitive gyro coil are docked.

На фотоприемнике ВКИ наблюдается интерференционная картина, образованная двумя оптическими лучами, прошедшими чувствительную катушку гироскопа в двух взаимно-противоположных направлениях. При вращении кольцевого интерферометра между этими двумя лучами, вследствие эффекта Саньяка, возникает разность фаз, которая выражается следующим образом:An interference pattern is formed at the FRI photodetector, formed by two optical beams that have passed the sensitive coil of the gyroscope in two mutually opposite directions. When the ring interferometer rotates between these two beams, due to the Sagnac effect, a phase difference arises, which is expressed as follows:

ϕS=(4π RL/λc)×Ωϕ S = (4π RL / λc) × Ω

где R - радиус чувствительной катушки гироскопа;where R is the radius of the sensitive coil of the gyroscope;

L - длина световода катушки;L is the fiber length of the coil;

λ - центральная длина волны излучения источника;λ is the central wavelength of the radiation source;

c - скорость света в вакууме;c is the speed of light in vacuum;

Ω - угловая скорость вращения гироскопа.Ω is the angular velocity of rotation of the gyroscope.

Таким образом, на фотоприемнике мощность оптического излучения можно представить в виде:Thus, the optical radiation power at the photodetector can be represented as:

PФ=1/2P0(1+cosϕS)P Ф = 1 / 2P 0 (1 + cosϕ S )

где P0 - суммарная мощность интерферирующих на фотоприемнике лучей.where P 0 is the total power of the rays interfering at the photodetector.

Для повышения чувствительности ВОГ вблизи нулевых угловых скоростей используется вспомогательная фазовая модуляция. Для достижения эффекта фазовой модуляции лучей в кольцевом интерферометре с помощью фазового модулятора ИОС, используется временное запаздывание интерферирующих на фотоприемнике фронтов лучей при прохождении фазового модулятора ИОС. Это временное запаздывание составляет величину:To increase the sensitivity of VOG near zero angular velocities, auxiliary phase modulation is used. To achieve the effect of phase modulation of rays in a ring interferometer using an IOS phase modulator, we use the time delay of the ray fronts interfering on the photodetector while passing through the IOS phase modulator. This time lag amounts to:

τ = L n 0 c

Figure 00000001
τ = L n 0 c
Figure 00000001

где n0 - показатель преломления материала световода чувствительной катушки. При подаче на фазовый модулятор импульсов напряжения следующих с частотой 1/2τ ток фотоприемника можно представить в виде:where n 0 is the refractive index of the material of the fiber of the sensitive coil. When applying voltage pulses of the following voltage with a frequency of 1 / 2τ to the phase modulator, the photodetector current can be represented as:

Iф=1/2P0ηф(1+cosϕm·cosϕS±sinϕm·sinϕS)I f = 1/2 P 0 f η (1 + cosφ m · cosφ S ± sinφ m · sinφ S)

ηф - токовая чувствительность фотоприемника,η f - current sensitivity of the photodetector,

ϕm - амплитуда вспомогательной фазовой модуляции.ϕ m is the amplitude of the auxiliary phase modulation.

Переменная составляющая сигнала после усилителя тока фотоприемника поступает на один из двух входов дифференциального усилителя. На второй его вход поступает постоянная составляющая общего сигнала после усилителя тока фотоприемника и, таким образом, дифференциальный усилитель выделяет и усиливает переменную составляющую общего сигнала на фотоприемнике. Сигнал с выхода дифференциального усилителя поступает на вход аналого-цифрового преобразователя и далее на вход первого демодулятора сигнала вращения гироскопа, который содержится в переменной части общего сигнала на частоте вспомогательной фазовой модуляции. На выходе первого демодулятора выделяется напряжение, величина которого пропорциональна угловой скорости. Интегрально-оптические фазовые модуляторы имеют конечную полосу пропускания из-за наличия емкости электродов. Полоса ограничивается и так же полосой пропускания усилителя тока фотоприемника. Из ограниченной полосы пропускания модулятор-усилитель происходит затяжка фронтов импульсного сигнала вращения после усилителя тока фотоприемника и поэтому при детектировании сигнала вращения первым демодулятором возникает ошибка измерения угловой скорости. Для исключения этой ошибки используется электронный ключ, который обнуляет сигнал вращения на время затяжки его фронтов и тем самым ошибка измерения угловой скорости минимизируется.The variable component of the signal after the current amplifier of the photodetector is fed to one of the two inputs of the differential amplifier. Its second input receives the constant component of the common signal after the photodetector current amplifier and, thus, the differential amplifier isolates and amplifies the variable component of the common signal at the photodetector. The signal from the output of the differential amplifier goes to the input of an analog-to-digital converter and then to the input of the first demodulator of the gyroscope rotation signal, which is contained in the variable part of the general signal at the frequency of the auxiliary phase modulation. At the output of the first demodulator, a voltage is allocated whose magnitude is proportional to the angular velocity. Integrated optical phase modulators have a finite passband due to the presence of electrode capacitance. The band is also limited by the passband of the photodetector current amplifier. From the limited bandwidth of the modulator-amplifier, the edges of the pulse rotation signal are pulled after the current detector of the photodetector, and therefore, when detecting the rotation signal by the first demodulator, an error in measuring the angular velocity occurs. To eliminate this error, an electronic key is used, which resets the rotation signal for the duration of tightening of its fronts, and thereby the error in measuring the angular velocity is minimized.

Для обеспечения большого динамического диапазона измерения угловых скоростей и получения высокой линейности выходной характеристики ВОГ в оптоэлектронной схеме обработки информации используется так называемый компенсационный метод считывания разности фаз лучей, суть которого заключается в том, что на фазовый модулятор одновременно с напряжением вспомогательной фазовой модуляции подается компенсирующее разность фаз Саньяка ступенчатое пилообразное напряжение (СПН). В результате выражение для тока фотоприемника приобретает следующий вид:To ensure a large dynamic range of measuring angular velocities and to obtain a high linearity of the FOG output characteristic in the optoelectronic information processing circuit, the so-called compensation method for reading the phase difference of the rays is used, the essence of which is that a compensating phase difference is supplied to the phase modulator along with the voltage of the auxiliary phase modulation Sagnac stepwise sawtooth voltage (SPN). As a result, the expression for the photodetector current takes the following form:

Iф=1/2Р0ηф{1+cosϕm·cos(ϕSK)±sinϕm·sin(ϕSK)}I f = 1/2 R 0 η f {1 + cosφ m · cos (φ S -φ K) ± sinφ m · sin (φ S -φ K)}

где φK - сдвиг фаз, вносимый пилообразным напряжением для компенсации разности фаз Саньяка.where φ K is the phase shift introduced by the sawtooth voltage to compensate for the Sagnac phase difference.

Ступенчатое пилообразное напряжение для того, чтобы не было ошибок в измерении угловой скорости должно иметь амплитуду, при которой фаза лучей изменяется на 2π радиан. Длительность каждой ступеньки равна τ, где τ - время пробега световых лучей по световоду чувствительной катушки. Разность фаз между лучами кольцевого интерферометра, которая вносится с помощью СПН пропорциональна разности напряжений в соседних ступеньках СПН. Напряжение с первого демодулятора поступает на вход первого регулятора, который изменяет разность напряжений в соседних ступеньках таким образом, что напряжение на выходе первого демодулятора становится равным нулю. В этом случае разность фаз Саньяка, определяемая величиной угловой скорости, равна ΔU×η=ϕSK, где ΔU - разность напряжений в соседних ступеньках СПН, а η - эффективность фазового модулятора ИОС. Таким образом, величина AU определяет измеряемую угловую скорость. Учитывая, что в режиме компенсации ϕSK≈0 ток фотоприемника можно представить в виде:The step-like sawtooth voltage so that there are no errors in the measurement of angular velocity should have an amplitude at which the phase of the rays changes by 2π radians. The duration of each step is τ, where τ is the travel time of the light rays along the fiber of the sensitive coil. The phase difference between the beams of the ring interferometer, which is introduced using the SPD, is proportional to the voltage difference in the adjacent steps of the SPN. The voltage from the first demodulator is fed to the input of the first regulator, which changes the voltage difference in the adjacent steps in such a way that the voltage at the output of the first demodulator becomes zero. In this case, the Sagnac phase difference, determined by the magnitude of the angular velocity, is ΔU × η = ϕ S = φ K , where ΔU is the voltage difference in the adjacent steps of the SPN, and η is the efficiency of the phase-modulated IOS. Thus, the value of AU determines the measured angular velocity. Given that in the compensation mode ϕ SK ≈ 0, the photodetector current can be represented as:

Iф=1/2P0ηф{1+cosϕm±sinϕm·sin(ϕSK)}I f = 1/2 P 0 η f {1 + cosφ m ± sinφ m · sin (φ S -φ K)}

Таким образом, сигнал на выходе фотоприемника содержит как постоянную составляющую, так и переменную. Точность ВОГ определяется также и стабильностью масштабного коэффициента. Для выходного сигнала гироскопа, работающего по компенсационной схеме в режиме замкнутой петли обратной связи справедливо следующее соотношение [1]:Thus, the signal at the output of the photodetector contains both a constant component and a variable. The accuracy of the FOG is also determined by the stability of the scale factor. For the output signal of the gyroscope operating according to the compensation scheme in the closed feedback loop mode, the following relation is valid [1]:

f n ( t ) = 4 π R L λ c 1 η U П τ с т Ω ( t )

Figure 00000002
, f n ( t ) = four π R L λ c one η U P τ from t Ω ( t )
Figure 00000002
,

где fn(t) - частота компенсирующей фазовой пилы;where f n (t) is the frequency of the compensating phase saw;

Ω(t) - угловая скорость вращения гироскопа;Ω (t) is the angular velocity of rotation of the gyroscope;

UП - амплитуда СПН;U P - the amplitude of the SPN;

τст - длительность ступеньки компенсирующей пилы.τ article - the duration of the steps of the compensating saw.

Из этого выражения следует, что масштабным коэффициентом ВОГ в этом случае является величина:From this expression it follows that the scale factor of VOG in this case is the value:

МК=4πRL/(λc×ηUпτст)MK = 4πRL / (λc × ηU p τ st )

Если выбрать τст=τ и обеспечить ηUП=2π, то выражение для масштабного коэффициента гироскопа приобретает следующий вид:If we choose τ st = τ and provide ηU П = 2π, then the expression for the scale factor of the gyroscope takes the following form:

МК=2R/λ n0 MK = 2R / λ n 0

По порядку величины на стабильность масштабного коэффициента наибольшее влияние оказывает величина ηUП из-за большой нестабильности эффективности η фазового модулятора. Поэтому с целью стабилизации этой величины, а в конечном счете и стабилизации масштабного коэффициента в схеме обработки информации с замкнутой петлей обратной связи необходимо обеспечить амплитуду СПН, которая вносит между лучами ВКИ разность фаз, равную 2π радиан. Если это условие не выполняется, то при сбросе СПН на фотоприемнике появляется импульс света, который затем усиливается усилителем тока фотоприемника и приводит к ошибке измерения угловой скорости. Паразитный импульс при сбросе максимального значения СПН в случае, когда его амплитуда такова, что ηUП не равно 2π радиан, присутствующий на фотоприемнике паразитный импульс представляет собой сигнал рассогласования. Таким образом, переменная часть сигнала на фотоприемнике содержит как сигнал вращения так и сигнал рассогласования. Сигнал рассогласования выделяется вторым демодулятором, сигнал с выхода которого поступает затем на второй регулятор. Второй регулятор изменяет амплитуду СПН таким образом, чтобы напряжение на выходе второго демодулятора было равным нулю.In order of magnitude, the stability of the scale factor is most affected by ηU П due to the large instability of the efficiency η of the phase modulator. Therefore, in order to stabilize this quantity, and ultimately stabilize the scale factor in the information processing scheme with a closed feedback loop, it is necessary to ensure the amplitude of the SPD, which introduces a phase difference between the FRI rays equal to 2π radians. If this condition is not met, then when the SPN is reset, a light pulse appears on the photodetector, which is then amplified by the current amplifier of the photodetector and leads to an error in measuring the angular velocity. The spurious pulse when resetting the maximum value of the SPD in the case when its amplitude is such that ηU П is not equal to 2π radian, the spurious pulse present on the photodetector is a mismatch signal. Thus, the variable part of the signal at the photodetector contains both a rotation signal and a mismatch signal. The mismatch signal is allocated by the second demodulator, the signal from the output of which then goes to the second controller. The second regulator changes the amplitude of the SPN so that the voltage at the output of the second demodulator is equal to zero.

Одним из основных недостатков известного электронного блока ВОГ является, зависимость смещения нулевого сигнала от изменений амплитуды сигнала вращения. Амплитуда сигнала вращения зависит от стабильности выходной мощности источника оптического излучения, коэффициента передачи электронного тракта в зависимости от изменений температуры, изменений оптического сигнала при воздействии вибраций и радиационного облучения и т.д. Например, при воздействии на гироскоп синусоидальной вибрации с определенной частотой и амплитудой паразитное смещение нуля нарастает по линейному закону в зависимости от амплитуды вибраций [2]. При воздействии синусоидальной вибрации на частоте (ив модулируется по синусоидальному закону как разность фаз между лучами кольцевого интерферометра ΔФ(ωв)×cos(ωвt), так и мощность интерферирующих лучей. При анализе сигнала в нем присутствуют члены, которые можно описать следующим выражением [3]:One of the main disadvantages of the well-known FOG electronic unit is the dependence of the offset of the zero signal on changes in the amplitude of the rotation signal. The amplitude of the rotation signal depends on the stability of the output power of the optical radiation source, the transmission coefficient of the electronic path depending on changes in temperature, changes in the optical signal due to vibration and radiation exposure, etc. For example, when a gyroscope is exposed to sinusoidal vibration with a certain frequency and amplitude, the parasitic zero shift increases linearly depending on the amplitude of the vibrations [2]. When exposed to sinusoidal vibration at a frequency (the willow is modulated according to a sinusoidal law, both the phase difference between the beams of the ring interferometer ΔФ (ω в ) × cos (ω in t) and the power of the interfering rays. When analyzing the signal, it contains terms that can be described as follows expression [3]:

Ωп~ΔI(ωв)×ΔФ(ωв)×cos2вt)Ω p ~ ΔI (ω in ) × ΔФ (ω in ) × cos 2in t)

где ΔI - амплитуда модуляции интенсивности интерферирующих лучей,where ΔI is the amplitude of the modulation of the intensity of the interfering rays,

Ωп - паразитное смещение нулевого сигнала гироскопа.Ω p - spurious offset of the zero signal of the gyroscope.

Таким образом, при изменении частоты вибраций и увеличении ее амплитуды паразитное смещение нулевого сигнала изменяется. Для устранения этого эффекта необходимо добиваться следующих условий либо ΔФ(ωв)=0, либо ΔI(ωв)=0. Выполнение первого условия связано с совершенствованием технологии изготовления чувствительной катушки, а второе условие можно выполнить, обеспечив стабилизацию амплитуды сигнала вращения в полосе частот значительно превышающей частоту вибраций гироскопа. Нестабильность смещения нуля еще более усиливается и из-за нестабильности масштабного коэффициента ВОГ, обусловленной изменениями амплитуды сигнала рассогласования. Источником нестабильности амплитуды сигнала рассогласования, как и нестабильности амплитуды сигнала вращения, являются те же изменения, например, выходной мощности источника излучения, а также изменение потерь оптической мощности интерферирующих лучей при прохождении оптического тракта ВОГ при воздействии на него внешних дестабилизирующих факторов.Thus, when the vibration frequency changes and its amplitude increases, the stray offset of the zero signal changes. To eliminate this effect, it is necessary to achieve the following conditions either ΔФ (ω в ) = 0, or ΔI (ω в ) = 0. The fulfillment of the first condition is associated with the improvement of the manufacturing technology of the sensitive coil, and the second condition can be fulfilled by stabilizing the amplitude of the rotation signal in the frequency band significantly exceeding the gyroscope vibration frequency. The instability of the zero bias is further enhanced due to the instability of the FOG scale factor due to changes in the amplitude of the error signal. The source of instability of the amplitude of the mismatch signal, as well as instability of the amplitude of the rotation signal, are the same changes, for example, the output power of the radiation source, as well as the change in the optical power loss of the interfering rays when the optical path of the VOG passes through external destabilizing factors.

Целью настоящего изобретения является уменьшение паразитного смещения нуля и повышение стабильности масштабного коэффициента ВОГ из-за изменения амплитуды сигнала вращения и сигнала рассогласования при воздействии на ВОГ внешних дестабилизирующих факторов.The aim of the present invention is to reduce parasitic bias of zero and increase the stability of the scale factor of FOG due to changes in the amplitude of the rotation signal and the error signal when exposed to FOG external destabilizing factors.

Указанная цель достигается тем, что в качестве предварительного усилителя тока фотоприемника используют усилитель с управляемым коэффициентом усиления, а сигнал с выхода АЦП поступает на вход цифрового электронного ключа, далее сигнал поступает на входы первого демодулятора и второго демодулятора, причем на первом выходе первого демодулятора выделяется сигнал вращения гироскопа, который поступает на первый вход первой схемы деления сигналов, а на втором выходе первого демодулятора выделяется постоянная составляющая сигнала вращения, которая затем поступает на вход схемы с коэффициентом передачи сигнала 1/1-α, где α<1, после чего сигнал с ее выхода поступает на вторые входы первой и второй схем деления сигналов, а с выхода первой схемы деления сигнал поступает на первый регулятор, при этом сигнал рассогласования с выхода второго демодулятора поступает на первый вход второй схемы деления сигналов, с выхода которой сигнал поступает на вход второго регулятора, причем сигнал с выхода схемы с коэффициентом передачи 1/1-α поступает и на вход схемы с коэффициентом передачи сигнала 1/G, где G - коэффициент усиления дифференциального усилителя, поле чего сигнал с ее выхода поступает на вход цифроаналогового преобразователя и далее на схему управления коэффициентом усиления усилителя тока фотоприемника, а также на вход схемы с коэффициентом передачи α, с выхода которой сигнал поступает на второй вход дифференциального усилителя.This goal is achieved by the fact that as a pre-amplifier of the photodetector current, an amplifier with a controlled gain is used, and the signal from the ADC output goes to the input of a digital electronic key, then the signal goes to the inputs of the first demodulator and the second demodulator, and the signal is allocated at the first output of the first demodulator rotation of the gyroscope, which is fed to the first input of the first signal division circuit, and at the second output of the first demodulator, a constant component of the rotation signal is allocated which then goes to the input of the circuit with a signal transmission coefficient 1/1-α, where α <1, after which the signal from its output goes to the second inputs of the first and second signal division circuits, and the signal goes to the first regulator from the output of the first division circuit wherein the mismatch signal from the output of the second demodulator is fed to the first input of the second signal division circuit, the output of which is fed to the input of the second controller, and the signal from the output of the circuit with a transmission coefficient of 1/1-α also goes to the input of the circuit with a signal transmission coefficient la 1 / G, where G is the gain of the differential amplifier, the field of which the signal from its output goes to the input of the digital-to-analog converter and then to the control circuit of the gain of the photodetector current amplifier, as well as to the input of the circuit with the transfer coefficient α, from which the signal arrives to the second input of a differential amplifier.

Уменьшение паразитного смещения нуля ВОГ и повышение стабильности масштабного коэффициента достигается за счет стабилизации амплитуды сигналов вращения и рассогласования при воздействии внешних дестабилизирующих факторов путем деления амплитуд сигналов вращения и рассогласования на их постоянную составляющую.Reducing the parasitic zero offset of the FOG and increasing the stability of the scale factor is achieved by stabilizing the amplitude of the rotation signals and the mismatch when exposed to external destabilizing factors by dividing the amplitudes of the rotation signals and the mismatch by their constant component.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На Фиг.1 приведена структурная схема известного волоконно-оптического гироскопа. На Фиг.2 показано формирование сигнала вращения волоконно-оптического гироскопа. На Фиг.3 показано формирование сигнала рассогласования при изменении масштабного коэффициента волоконно-оптического гироскопа. На Фиг.4 приведена структура сигнала на выходе усилителя тока фотоприемника волоконно-оптического гироскопа. На Фиг.5 приведена структурная схема электронного блока волоконно-оптического гироскопа.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows the structural diagram of a known fiber optic gyroscope. Figure 2 shows the formation of the rotation signal of a fiber optic gyroscope. Figure 3 shows the formation of the error signal when changing the scale factor of the fiber optic gyroscope. Figure 4 shows the structure of the signal at the output of the current amplifier of the photodetector of a fiber optic gyroscope. Figure 5 shows the structural diagram of the electronic unit of a fiber optic gyroscope.

На Фиг.1 показана структурная схема известного [1] ВОГ. ВОГ состоит из ВКИ и электронного блока обработки информации, поступающей с интерферометра. ВКИ содержит в своем составе источник широкополосного оптического излучения 1, волоконный разветвитель 2, ИОС 3, чувствительную катушку 4 и фотоприемник 5. Ток фотоприемника преобразуется в электрический сигнал с помощью усилителя 6. Сигнал с выхода усилителя тока фотоприемника поступает на электронный ключ 7. Ключ предназначен для вырезания пичков напряжения, которые образуются в сигнале гироскопа из-за наличия емкости электродов фазовых модуляторов ИОС. Далее, сигнал с выхода ключа поступает на первый вход дифференциального усилителя 8, а на второй его вход поступает сигнал с выхода интегратора 9, с помощью которого после дифференциального усилителя выделяется только переменная часть общего сигнала ВОГ. Это необходимо для того, чтобы усилить переменную часть сигнала для улучшения динамических характеристик ВОГ. Переменная составляющая сигнала поступает затем на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 10. С выхода АЦП усиленный дифференциальным усилителем переменный сигнал поступает на вход цифровой схемы, в составе которой сформированы демодулятор сигнала вращения гироскопа 11 и демодулятор сигнала рассогласования 12. Сигнал с выхода демодулятора сигнала вращения поступает на вход регулятора 13, а с выхода демодулятора сигнала рассогласования на вход регулятора 14. Сигналы с регуляторов поступают на цифровую плату 15, в состав которой входит генератор напряжения вспомогательной фазовой модуляции (ВФМ) и генератор СПН для компенсации разности фаз Санька. Сигнал с регулятора 13 управляет величиной ступеньки пилообразного напряжения, а сигнал с регулятора 14 амплитудой СПН.Figure 1 shows a structural diagram of a known [1] VOG. VOG consists of a FRI and an electronic unit for processing information from an interferometer. The FRI contains a source of broadband optical radiation 1, a fiber splitter 2, an IOS 3, a sensitive coil 4, and a photodetector 5. The photodetector current is converted into an electrical signal using an amplifier 6. The signal from the output of the photodetector current amplifier is transmitted to an electronic switch 7. The key is intended to cut out the voltage spikes that are formed in the gyro signal due to the capacitance of the electrodes of the phase modulators of the IOS. Further, the signal from the output of the key goes to the first input of the differential amplifier 8, and its second input receives the signal from the output of the integrator 9, with the help of which only the variable part of the general FOG signal is extracted after the differential amplifier. This is necessary in order to amplify the variable part of the signal to improve the dynamic characteristics of FOG. The variable component of the signal is then fed to the input of an analog-to-digital converter (ADC) 10. From the output of the ADC, a variable signal amplified by a differential amplifier is fed to the input of a digital circuit, which includes a demodulator of the gyroscope rotation signal 11 and a mismatch signal demodulator 12. The signal from the signal demodulator output rotation is fed to the input of the regulator 13, and from the output of the demodulator of the error signal to the input of the regulator 14. The signals from the regulators are fed to the digital board 15, which includes auxiliary phase modulation (VFM) voltage generator and SPN generator to compensate for the Sanka phase difference. The signal from the regulator 13 controls the step of the sawtooth voltage, and the signal from the regulator 14 the amplitude of the SPN.

С помощью генератора напряжения ВФМ формируется напряжение вида 16 (Фиг.2), при этом между лучами ВКИ разность фаз изменяется по закону 17. Амплитуды фазовой модуляции имеют четыре фиксированных значения ±(π-Δ), и ±(π+Δ) радиан, где Δ=π/2n, при этом n=1, 2, 3… Интенсивность на площадке фотоприемника определяется функцией косинуса 18, аргументом которого является разность фаз оптических лучей, прошедших чувствительную катушку ВКИ по часовой стрелки и против часовой стрелки. При наличии угловой скорости вращения в зависимости от ее знака разность фаз между лучами кольцевого интерферометра смещается относительно кривой косинуса либо вправо либо влево, в результате на фотоприемнике формируется сигнал вращения гироскопа 19. Сигнал вращения имеет постоянную составляющую β и переменную составляющую α1. При работе схемы в режиме замкнутого контура обратной связи величину β можно представить в виде:Using the WFM voltage generator, a voltage of type 16 is formed (Figure 2), while the phase difference between the FRI beams varies according to the law 17. The phase modulation amplitudes have four fixed values ± (π-Δ), and ± (π + Δ) radians, where Δ = π / 2 n , with n = 1, 2, 3 ... The intensity at the site of the photodetector is determined by the cosine function 18, the argument of which is the phase difference of the optical beams that have passed the FRI sensitive coil clockwise and counterclockwise. If there is an angular rotation speed depending on its sign, the phase difference between the rays of the ring interferometer is shifted relative to the cosine curve either to the right or to the left, as a result, the gyroscope rotation signal 19 is generated on the photodetector. The rotation signal has a constant component β and a variable component α 1 . When the circuit operates in closed loop feedback mode, the value of β can be represented as:

β=(1-cosΔ)β = (1-cosΔ)

А величину переменной составляющей сигнала вращения в виде:And the value of the variable component of the rotation signal in the form:

α1=sinΔ×sin(ϕSK)=sinΔ×Δφα 1 = sinΔ × sin (ϕ SK ) = sinΔ × Δφ

где Δφ - малая величина в режиме компенсации.where Δφ is a small value in the compensation mode.

На Фиг.3 показано формирование сигнала рассогласования. При изменении эффективности фазового модулятора ИОС амплитуда фазовой модуляции в зависимости от знака изменения эффективности либо возрастает, либо убывает, что приводит к образованию на фотоприемнике сигнала рассогласования 20.Figure 3 shows the formation of the error signal. When changing the efficiency of the phase modulator of the IOS, the amplitude of the phase modulation, depending on the sign of the change in efficiency, either increases or decreases, which leads to the formation of a mismatch signal 20 on the photodetector.

Сигнал рассогласования с амплитудой α2 формируется на фоне постоянной составляющей, что и сигнал вращения гироскопа. Амплитуда сигнала рассогласования пропорциональна величине:A mismatch signal with an amplitude of α 2 is formed against the background of a constant component, as is the gyroscope rotation signal. The amplitude of the error signal is proportional to:

α2~sinΔ×U×Δηα 2 ~ sinΔ × U × Δη

где U - напряжение при подаче которого на фазовый модулятор с эффективностью η между лучами ВКИ вносится разность фаз 2π радиан.where U is the voltage when applying it to the phase modulator with an efficiency η between the FRI rays, a phase difference of 2π radians is introduced.

Δη - изменение эффективности фазового модулятора ИОС. При обнулении на выходе второго демодулятора сигнала рассогласования определяется код уровней напряжения вспомогательной фазовой модуляции, то есть коды напряжений, которые обеспечивают амплитуды вспомогательной фазовой модуляции (π-Δ) радиан, и (π+Δ) радиан. Путем сложения этих кодов и определяется код напряжения амплитуды СПН, компенсирующего разность фаз Саньяка.Δη - change in the efficiency of the phase modulator of IOS. When zeroing the output of the second demodulator of the error signal, the code of the voltage levels of the auxiliary phase modulation is determined, that is, voltage codes that provide the amplitudes of the auxiliary phase modulation (π-Δ) radians and (π + Δ) radians. By adding these codes, the voltage code of the amplitude of the SPN, which compensates for the Sagnac phase difference, is determined.

При наличии нескомпенсированных сигналов вращения и рассогласования общий вид сигнала 21 (Фиг.4) на выходе усилителя тока фотоприемника с коэффициентом усиления G условно можно представить в виде:In the presence of uncompensated rotation and misalignment signals, the general form of signal 21 (Figure 4) at the output of a photodetector current amplifier with a gain G can conditionally be represented as:

U=G×U0×(β±α1±α2)U = G × U 0 × (β ± α 1 ± α 2 )

где U0 - напряжение пропорциональное мощности интерферирующих лучей ВКИ.where U 0 is the voltage proportional to the power of the interfering rays of the FRI.

GU0β=Ucp - постоянная составляющая сигнала на выходе усилителя тока фотоприемника;GU 0 β = U cp is the constant component of the signal at the output of the photodetector current amplifier;

GU0 α1=ΔU1 - амплитуда напряжения сигнала вращения ВОГ.GU 0 α 1 = ΔU 1 is the voltage amplitude of the rotation signal of the VOG.

GU0 α2=ΔU2 - амплитуда напряжения сигнала рассогласования ВОГ.GU 0 α 2 = ΔU 2 is the voltage amplitude of the VOG error signal.

При внешних воздействиях на ВОГ (изменение температуры, вибрационные нагрузки, радиационное облучение и т.д.) изменяется величина U0, которая является общим сомножителем постоянной и переменных частей сигнала на фотоприемнике.Under external influences on the FOG (temperature change, vibration loads, radiation exposure, etc.), the value U 0 changes, which is a common factor of the constant and variable parts of the signal at the photodetector.

На Фиг.5 представлена структурная схема электронного блока волоконно-оптического гироскопа. На плате 22 располагается аналоговая часть схемы электронного блока. Сигнал с выхода усилителя тока фотоприемника 23 с управляемым коэффициентом усиления поступает на первый вход дифференциального усилителя 24 с коэффициентом усиления G, затем сигнал с его выхода поступает на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 25, после чего сигнал с его выхода поступает на вход платы 26, являющейся цифровой частью схемы электронного блока. Цифровая часть схемы может быть построена как на основе микропроцессора, так и с использованием программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС). Сигнал с выхода АЦП поступает на цифровой ключ, предназначенный для вырезания пичков в сигналах вращения и рассогласования, которые образуются из-за наличия емкости электродов фазового модулятора ИОС и ограниченной полосы пропускания оптоэлектронного тракта. После ключа сигнал поступает на вход первого демодулятора сигнала вращения гироскопа 28. Демодулятор сигнала вращения выполняет две функции и имеет два выхода. На первом выходе выделяется напряжение, пропорциональное амплитуде сигнала вращения, а на втором его выходе напряжение, пропорциональное постоянной составляющей общего сигнала на фотоприемнике. Таким образом, на первом выходе демодулятора присутствует сигнал вида:Figure 5 presents the structural diagram of the electronic unit of a fiber optic gyroscope. On the board 22 is the analog part of the circuit of the electronic unit. The signal from the output of the current amplifier of the photodetector 23 with a controlled gain goes to the first input of the differential amplifier 24 with a gain G, then the signal from its output goes to the input of an analog-to-digital converter (ADC) 25, after which the signal from its output goes to the input of the board 26, which is a digital part of an electronic unit circuit. The digital part of the circuit can be built both on the basis of a microprocessor and using a programmable logic integrated circuit (FPGA). The signal from the ADC output is sent to a digital key, designed to cut out the spikes in the rotation and mismatch signals, which are formed due to the presence of the capacitance of the electrodes of the phase modulator of the IOS and the limited bandwidth of the optoelectronic path. After the key, the signal is fed to the input of the first demodulator of the gyroscope rotation signal 28. The rotation signal demodulator performs two functions and has two outputs. At the first output, a voltage proportional to the amplitude of the rotation signal is allocated, and at its second output, a voltage proportional to the constant component of the common signal at the photodetector. Thus, at the first output of the demodulator there is a signal of the form:

Uвр=2U0×α1×GU BP = 2U 0 × α 1 × G

Сигнал постоянной составляющей со второго выхода первого демодулятора проходит устройство 29, которое имеет коэффициент передачи сигнала, величину которого можно представить следующим образом:The constant component signal from the second output of the first demodulator passes device 29, which has a signal transmission coefficient, the value of which can be represented as follows:

Кп29=1/1-αK p 29 = 1/1-α

где α<1, таким образом, на втором входе первой схемы деления присутствует сигнал вида:where α <1, thus, at the second input of the first division circuit there is a signal of the form:

Ucp=2U0×β×GU cp = 2U 0 × β × G

Далее, напряжение, пропорциональное амплитуде сигнала вращения гироскопа и напряжение, пропорциональное постоянной составляющей общего сигнала с выхода устройства 29 поступают на первый и второй вход первой схемы деления сигналов 30 соответственно и далее на вход первого регулятора, который управляет величиной ступеньки СПН, формируемого генератором СНП в цифровой части схемы. Сигнал на выходе первой схемы деления можно представить в виде:Further, a voltage proportional to the amplitude of the gyroscope rotation signal and a voltage proportional to the constant component of the general signal from the output of the device 29 are supplied to the first and second input of the first signal division circuit 30, respectively, and then to the input of the first controller, which controls the value of the STS step generated by the SPS generator in digital parts of the circuit. The signal at the output of the first division circuit can be represented as:

Uвых30=ctg(Δ/2)×ΔφU o 30 = ctg (Δ / 2) × Δφ

Таким образом, напряжение, пропорциональное амплитуде сигнала вращения становится независимой от изменения мощности интерферирующих лучей на фотоприемнике ВКИ. В этом случае при изменении мощности лучей из-за изменений выходной мощности источника излучения, воздействия вибрационных нагрузок, радиационного облучения и т.д. паразитного смещения нуля ВОГ не происходит. Паразитное смещение нуля может быть в случае, если изменяется амплитуда при воздействии внешних дестабилизирующих факторов сигнала рассогласования.Thus, the voltage proportional to the amplitude of the rotation signal becomes independent of the change in the power of the interfering rays at the FRI photodetector. In this case, when the power of the rays changes due to changes in the output power of the radiation source, exposure to vibrational loads, radiation exposure, etc. A parasitic zero shift of VOG does not occur. A parasitic zero offset can occur if the amplitude changes when exposed to external destabilizing factors of the error signal.

Сигнал с выхода цифрового ключа поступает также и на вход второго демодулятора - демодулятора сигнала рассогласования 31. На его выходе выделяется напряжение, пропорциональное амплитуде сигнала рассогласования. Сигнал на выходе демодулятора можно представить в виде:The signal from the digital key output also goes to the input of the second demodulator - the demodulator of the error signal 31. A voltage proportional to the amplitude of the error signal is allocated at its output. The signal at the output of the demodulator can be represented as:

Uвых31=G×U0×sinΔ×U×ΔηU out 31 = G × U 0 × sinΔ × U × Δη

Напряжение с выхода второго демодулятора поступает на первый вход второй схемы деления сигналов 32, а на второй вход схемы деления поступает напряжение со второго выхода первого демодулятора сигнала вращения. На выходе второй схемы деления напряжение пропорционально величине:The voltage from the output of the second demodulator is supplied to the first input of the second division circuit 32, and the second input of the division circuit receives voltage from the second output of the first demodulator of the rotation signal. At the output of the second division circuit, the voltage is proportional to:

Uвых32=1/2ctg(Δ/2)×U×Δη O U 32 = 1/2 ctg (Δ / 2) × U × Δη

Здесь также напряжение, пропорциональное амплитуде сигнала рассогласования не зависит от изменения мощности интерферирующих лучей в ВКИ. Далее напряжение с выхода второй схемы деления поступает на вход второго регулятора, который управляет амплитудой СПН, формируемого генератором в цифровой части электронного блока.Here, also, the voltage proportional to the amplitude of the error signal does not depend on the change in the power of the interfering rays in the FRI. Next, the voltage from the output of the second division circuit is fed to the input of the second regulator, which controls the amplitude of the SPN formed by the generator in the digital part of the electronic unit.

Напряжение, пропорциональное постоянной составляющей общего сигналана фотоприемнике с выхода устройства 29 поступает и на вход устройства 33 с коэффициентом передачи, который можно выразить следующим образом:A voltage proportional to the constant component of the common signal at the photodetector from the output of the device 29 is supplied to the input of the device 33 with a transfer coefficient, which can be expressed as follows:

Кп33=1/2GK n 33 = 1 / 2G

Далее сигнал поступает на вход цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) 34, с его выхода на вход схемы 35, которая управляет коэффициентом усиления усилителя тока фотоприемника. С помощью этой петли обратной связи по управлению коэффициентом усиления усилителя тока фотоприемника достигается стабилизация как постоянной составляющей сигнала на выходе усилителя тока фотоприемника, так и переменных его составляющих при постоянной угловой скорости прибора и при неизменном изменении эффективности фазовых модуляторов ИОС. Сигнал с выхода ЦАП поступает также и на вход схемы 36 с коэффициентом передачи, который выражается следующим образом:Next, the signal is fed to the input of a digital-to-analog converter (DAC) 34, from its output to the input of a circuit 35, which controls the gain of the photodetector current amplifier. Using this feedback loop for controlling the gain of the photodetector current amplifier, stabilization of both the constant component of the signal at the output of the photodetector current amplifier and its variable components is achieved at a constant angular velocity of the device and with a constant change in the efficiency of the phase-modulated IOS. The signal from the output of the DAC also arrives at the input of the circuit 36 with the transmission coefficient, which is expressed as follows:

Кп36K p 36 = α

Далее сигнал с выхода схемы поступает на второй вход дифференциального усилителя. Таким образом на первом входе дифференциального усилителя присутствует сигнал, содержащий как переменные составляющие сигнала Uпер=U0×(±α2±α2), так и его постоянную составляющую Uпост1=U0×β. На втором входе дифференциального усилителя присутствует только постоянная составляющая, которую можно представить в виде Uпост2=U0×β×α. В результате на выходе дифференциального усилителя выделяются и усиливаются как переменные составляющие сигнала, а также часть оставшейся постоянной составляющей сигнала. Напряжение на выходе дифференциального усилителя, таким образом, можно представить в виде:Next, the signal from the output of the circuit enters the second input of the differential amplifier. Thus, at the first input of the differential amplifier, there is a signal containing both the variable components of the signal U per = U 0 × (± α 2 ± α 2 ) and its constant component U post 1 = U 0 × β. At the second input of the differential amplifier there is only a constant component, which can be represented as U post 2 = U 0 × β × α. As a result, the output of the differential amplifier is allocated and amplified as variable components of the signal, as well as part of the remaining constant component of the signal. The voltage at the output of the differential amplifier, thus, can be represented as:

U=G×U0×{β(1-α)±α1±α2}U = G × U 0 × {β (1-α) ± α 1 ± α 2 }

За счет выбора коэффициента а можно значительно понизить разрядность АЦП для электронного блока высокоточного ВОГ. Для ВОГ с ВКИ с общей площадью витков 100 м2, длине волны источника излучения λ=1550 нм, амплитуде вспомогательной фазовой модуляции 7/8×π и 9/8×π радиан для достижения точности 0,001 град/час при α=0,99 достаточно использование в электронной схеме 16-и разрядного АЦП.By choosing the coefficient a, it is possible to significantly reduce the resolution of the ADC for the electronic unit of high-precision FOG. For FOG with FRI with a total turn area of 100 m 2 , a wavelength of the radiation source λ = 1550 nm, an amplitude of auxiliary phase modulation of 7/8 × π and 9/8 × π radians to achieve an accuracy of 0.001 deg / h at α = 0.99 it is enough to use a 16-bit ADC in the electronic circuit.

ЛитератураLiterature

[1] G.A. Pavlath "Closed-loop fiber optic gyros" SPIE v.2837, 1996, pp 46-60.[1] G.A. Pavlath "Closed-loop fiber optic gyros" SPIE v. 2837, 1996, pp 46-60.

[2] T. Greening "Digital intensity suppression for vibration and radiation intensitivity in a fiber optic gyroscope" US Patent № US 2008/0079946 AL, Apr.3, 2008.[2] T. Greening "Digital intensity suppression for vibration and radiation intensitivity in a fiber optic gyroscope" US Patent No. US 2008/0079946 AL, Apr.3, 2008.

Claims (1)

Электронный блок волоконно-оптического гироскопа, содержащий предварительный усилитель тока фотоприемника, электронный ключ, дифференциальный усилитель переменной составляющей сигнала вращения и сигнала рассогласования, сигнал с выхода которого поступает на вход аналого-цифрового преобразователя, а также первый демодулятор сигнала вращения гироскопа, второй демодулятор сигнала рассогласования и два регулятора, которые изменяют напряжение ступеньки ступенчатого пилообразного напряжения и его амплитуду соответственно для обнуления сигналов вращения и рассогласования, отличающийся тем, что в качестве предварительного усилителя тока фотоприемника используют усилитель с управляемым коэффициентом усиления, а сигнал с выхода АЦП поступает на вход цифрового электронного ключа, далее сигнал поступает на входы первого демодулятора и второго демодулятора, причем на первом выходе первого демодулятора выделяется сигнал вращения гироскопа, который поступает на первый вход первой схемы деления сигналов, а на втором выходе первого демодулятора выделяется постоянная составляющая сигнала вращения, которая затем поступает на вход схемы с коэффициентом передачи сигнала 1/1-α, где α<1, после чего сигнал с ее выхода поступает на вторые входы первой и второй схем деления сигналов, а с выхода первой схемы деления сигнал поступает на первый регулятор, при этом сигнал рассогласования с выхода второго демодулятора поступает на первый вход второй схемы деления сигналов, с выхода которой сигнал поступает на вход второго регулятора, причем сигнал с выхода схемы с коэффициентом передачи 1/1-α поступает и на вход схемы с коэффициентом передачи сигнала 1/G, где G - коэффициент усиления дифференциального усилителя, поле чего сигнал с ее выхода поступает на вход цифроаналогового преобразователя и далее на схему управления коэффициентом усиления усилителя тока фотоприемника, а также на вход схемы с коэффициентом передачи α, с выхода которой сигнал поступает на второй вход дифференциального усилителя. The fiber optic gyroscope electronic unit containing a preliminary photo-detector current amplifier, an electronic switch, a differential amplifier of a variable component of a rotation signal and a mismatch signal, the output signal of which is input to an analog-to-digital converter, as well as a first gyro rotation signal demodulator and a second mismatch signal demodulator and two regulators that change the voltage of the step of the stepped sawtooth voltage and its amplitude, respectively, for zeroed rotation and mismatch signals, characterized in that a pre-amplifier of the photodetector current is used with an amplifier with a controlled gain, and the signal from the ADC output is fed to the input of a digital electronic key, then the signal is fed to the inputs of the first demodulator and second demodulator, and at the first output of the first demodulator, the gyroscope rotation signal is allocated, which is fed to the first input of the first signal division circuit, and the constant constant is allocated at the second output of the first demodulator an avalanche of the rotation signal, which then goes to the input of the circuit with a signal transmission coefficient 1/1-α, where α <1, after which the signal from its output goes to the second inputs of the first and second signal division circuits, and the signal comes from the output of the first division circuit to the first controller, while the mismatch signal from the output of the second demodulator is fed to the first input of the second signal division circuit, the output of which the signal is fed to the input of the second controller, and the signal from the output of the circuit with a transmission coefficient of 1/1-α is fed to the input of the circuit with to 1 / G signal transfer coefficient, where G is the gain of the differential amplifier, the field of which the signal from its output goes to the input of the digital-to-analog converter and then to the control circuit of the gain of the photodetector current amplifier, as well as to the input of the circuit with the transfer coefficient α, from the output of which the signal goes to the second input of the differential amplifier.
RU2011151331/28A 2011-12-16 2011-12-16 Electronic unit for fibre-optic gyroscope RU2500989C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011151331/28A RU2500989C2 (en) 2011-12-16 2011-12-16 Electronic unit for fibre-optic gyroscope

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011151331/28A RU2500989C2 (en) 2011-12-16 2011-12-16 Electronic unit for fibre-optic gyroscope

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011151331A RU2011151331A (en) 2013-06-27
RU2500989C2 true RU2500989C2 (en) 2013-12-10

Family

ID=48700943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011151331/28A RU2500989C2 (en) 2011-12-16 2011-12-16 Electronic unit for fibre-optic gyroscope

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2500989C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2627015C1 (en) * 2016-08-25 2017-08-02 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры" Way to improve the accuracy of compensation of parasitic effects in integrated-optical phase modulators of fiber-optic gyroscopes
RU2676944C1 (en) * 2017-12-26 2019-01-11 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры" Small-size angular velocity vector meter on the basis of a fiber-optic gyroscope

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113639737B (en) * 2021-06-28 2022-09-06 北京航天时代光电科技有限公司 Zero offset determination method for fiber optic gyroscope

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0294915A2 (en) * 1987-03-27 1988-12-14 Litton Systems, Inc. Rotation rate nulling servo and method for a fiber optic rotation sensor
US5812263A (en) * 1996-12-20 1998-09-22 Morgan; Avery A. Accuracy of a fiber optic gyro
RU2160886C1 (en) * 1999-11-02 2000-12-20 Открытое акционерное общество Пермская научно-производственная приборостроительная компания Procedure of processing of information of fiber-optical gyroscope
RU2194245C2 (en) * 2000-11-14 2002-12-10 Открытое акционерное общество Пермская научно-производственная приборостроительная компания Method for carrying out optical fiber gyroscope ring interferometer beam phase modulation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0294915A2 (en) * 1987-03-27 1988-12-14 Litton Systems, Inc. Rotation rate nulling servo and method for a fiber optic rotation sensor
US5812263A (en) * 1996-12-20 1998-09-22 Morgan; Avery A. Accuracy of a fiber optic gyro
RU2160886C1 (en) * 1999-11-02 2000-12-20 Открытое акционерное общество Пермская научно-производственная приборостроительная компания Procedure of processing of information of fiber-optical gyroscope
RU2194245C2 (en) * 2000-11-14 2002-12-10 Открытое акционерное общество Пермская научно-производственная приборостроительная компания Method for carrying out optical fiber gyroscope ring interferometer beam phase modulation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PAVLATH G.A. Closed-loop fiber optic gyros. SPIE, v.2837, 1996, p.46-60. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2627015C1 (en) * 2016-08-25 2017-08-02 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры" Way to improve the accuracy of compensation of parasitic effects in integrated-optical phase modulators of fiber-optic gyroscopes
RU2676944C1 (en) * 2017-12-26 2019-01-11 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центр эксплуатации объектов наземной космической инфраструктуры" Small-size angular velocity vector meter on the basis of a fiber-optic gyroscope

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011151331A (en) 2013-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11320267B2 (en) Integrated optic wavemeter and method for fiber optic gyroscopes scale factor stabilization
US20070229838A1 (en) Wavelength calibration in a fiber optic gyroscope
US6744519B2 (en) Methods and apparatus for fiber optic gyroscope dead band error suppression modulation
US4948252A (en) Sub-tau phase modulation in a fiber-optic rotation sensor
EP1718929B1 (en) System and method for reducing fiber optic gyroscope color noise
CA2112608C (en) Process for the compensation of changes of the light source wavelength in a closed loop fibre-optic sagnac interferometer for measuring a rate of rotation
CN115112111A (en) Single-beam wide-spectrum light source secondary filtering resonant fiber optic gyroscope and closed-loop control method
RU2500989C2 (en) Electronic unit for fibre-optic gyroscope
RU2512599C1 (en) Method of improving accuracy of closed-loop fibre-optic gyroscope
JP2724915B2 (en) Interferometer signal analysis with modulation switching
JPH04130212A (en) Optical fiber interferometer for measurement of rotational speed
RU2482450C1 (en) Apparatus for testing electronic unit of fibre-optic gyroscope
RU2566412C1 (en) Method to increase accuracy of fibre-optic gyroscope due to suppression of parasitic effects in integral-optical phase modulators
RU2620933C1 (en) Fiber optic gyroscope with a large dynamic range of measurement of angular speeds
RU2343417C1 (en) Method of low-frequency phase modulation for stabilisation of scale factor of fibre gyroscope
RU2512598C1 (en) Method of reducing precision readiness time of fibre-optic gyroscope
EP0635117B1 (en) Determining optical signal transit delay time in an optical interferometer
RU2246097C2 (en) Method of phase modulation in ringular interferometer of fiber-optic gyro
RU2532997C2 (en) Stabilised solid-state laser gyroscope
RU2627020C1 (en) Method for improving accuracy of fiber-optic gyroscopes under vibration influence
RU2194245C2 (en) Method for carrying out optical fiber gyroscope ring interferometer beam phase modulation
RU2194246C1 (en) Method for processing optical fiber gyroscope ring interferometer signal
RU2441202C2 (en) Method for eliminating dead zones in fibre-optic gyroscope
RU2734999C1 (en) Fiber-optic gyroscope photodetector current stabilization device
RU2160886C1 (en) Procedure of processing of information of fiber-optical gyroscope

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20200826