加速度场下陀螺光纤环形变的影响分析

王斌华，黄迟航，胡 桥，孔 军，陈 平

（1.长安大学 道路施工技术与装备教育部重点实验室，陕西 西安 710064；2.西安交通大学 陕西省智能机器人重点实验室，陕西 西安 710049；3.西北工业大学 机电学院，陕西 西安 710072；4.中国航空工业集团公司 西安飞行自动控制研究所，陕西 西安 710065）

引言

光纤陀螺是用来检测运动角速度的理想传感器，已广泛应用于惯性导航系统、姿态稳定与控制系统等[1]。光纤陀螺需要保持高效性和可靠性，但在实际工作环境中，光纤陀螺与航天器载体固联，因此将直接承受航天器大机动运动时的加速度影响，作为光纤陀螺光学核心部件−光纤环，其折射率和偏振特性对外部和内部的结构应力荷载非常敏感，因此，在高动态环境下，研究大机动或强振动时直线加速度场对光纤陀螺的结构形变机理，是光纤陀螺精确定位并保持装备运行正常的关键，对提高输出精度具有显著意义。

许多研究者针对角加速度引起的误差进行建模和分析，利用信号处理软件实现了误差抑制。文献[2]提出了一种补偿光纤陀螺随机误差的滤波方法，能有效地去除光纤陀螺漂移噪声，提高光纤陀螺的测量准确度。文献[3]建立了闭环光纤陀螺的角速度误差模型，指出了影响光纤陀螺角加速度误差因素包括控制回路总增益及控制周期等，建议应结合系统对陀螺的测量精度要求配置合适增益参数，最后通过实验测试验证了该误差模型。文献[4]研究了振动影响下光纤陀螺干涉信号表现形式，为了提高光纤陀螺的稳定性和测量精度，通过改进信号调理方案有效抑制信号噪声和漂移。……