Системи стабiлiзацiСЧ поля зору сучасних танкових прицiлiв
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?iроскопа приводить до того, що iнтерференцiйнi смуги починають перемiщуватися зi швидкiстю, пропорцiйнiй швидкостi обертання гiроскопа. РЖнтегрування за часом вихiдного сигналу лазерного гiроскопа, пропорцiйного кутовiй швидкостi, дозволяСФ визначити кут повороту об'СФкта, на якому встановлений гiроскоп.
До переваг лазерних гiроскопiв слiд вiднести перш за все вiдсутнiсть ротора, що обертаСФться, пiдшипникiв, схильних до дiСЧ сил тертя. У даний час розробленi лазернi гiроскопи, що мають точнiсть на рiвнi 210 - 3тАж510-1 град/год.
3.1.2.4 Волоконно-оптичнi гiроскопи
Значнi досягнення в областi розробки i промислового випуску свiтловодiв з мiнiмальним значенням погонного загасання i iнтегральними оптичними компонентами даних призвели до початку робiт над волоконно-оптичним гiроскопом (ВОГ), котрий СФ волоконно-оптичним iнтерферометром, в якому розповсюджуються зустрiчнi електромагнiтнi хвилi. Найбiльш поширений варiант ВОГ - багатовиткова котушка оптичного волокна. Досягнута в лабораторних зразках точнiсть ВОГ наближаСФться до точностi КЛГ. ВОГ через простiсть конструкцiСЧ СФ одним з найбiльш дешевих середньоСЧ та високоСЧ точностi гiроскопiв, i можна сподiватися, що вiн витиснiть КЛГ у дiапазонi точностi 10-2 град/год i нижче.
Волоконний оптичний гiроскоп (ВОГ) вiдноситься до оптично-електронних приладiв, створення i розвиток яких став можливим завдяки останнiм досягненням в областi елементноСЧ бази квантовоСЧ електронiки. ВОГ вiдноситься до оптичних гiроскопiв, принцип дiСЧ яких заснований на вихровому (обертальному) ефектi Саньяка [7,15]. Цей прилад у рядi випадкiв може повнiстю замiнити складнi i дорогi електромеханiчнi (роторнi) гiроскопи i двовiсьовi гiроскопiчнi платформи i рами.
Можливiсть створення реального високочутливого ВОГ з'явилася лише з промисловою розробкою одномодового дiелектричного свiтловода з малим загасанням, а також iнших компонентiв на iнтегральних оптичних схемах. Сама iдея ВОГ "визрiла" в процесi робiт по розробцi кiльцевого лазерного гiроскопа (КЛГ). У КЛГ чутливим елементом СФ кiльцевий резонатор, що самозбуджуСФться, з активним газовим середовищем i дзеркалами, що вiдбивають, тодi як у ВОГ пасивний багатовитковий дiелектричний контур свiтловода збуджуСФться "зовнiшнiм" джерелом свiтлового випромiнювання.
3.2 Переваги волоконно-оптичних гiроскопiв
Переваги волоконно-оптичних гiроскопiв у порiвняннi з кiльцевими лазерними гiроскопами:
а) у ВОГ вiдсутня синхронiзацiя типiв коливань, якi зустрiчно прямують, поблизу нульового значення кутовоСЧ швидкостi обертання, а це дозволяСФ вимiрювати дуже малi кутовi швидкостi без необхiдностi конструювати складнi в настройцi пристрою зсуви нульовоСЧ точки;
б) конструкцiя ВОГ цiлком виконуСФться на iнтегральних оптичних схемах, що полегшуСФ експлуатацiю i пiдвищуСФ надiйнiсть;
в) ВОГ вимiрюСФ швидкiсть обертання основи, тодi як КЛГ фiксуСФ прирiст швидкостi;
г) ефект Саньяка у ВОГ виявляСФться на декiлька порядкiв сильнiше iз-за малих втрат в оптичному волокнi i бiльшою у порiвняннi з довжиною оптичного контура КЛГ довжиною волокна свiтловода;
д) конфiгурацiя ВОГ дозволяСФ вiдчувати реверс напряму обертання.
Переваги волоконно-оптичних гiроскопiв у порiвняннi з класичними (електромеханiчними) гiроскопами:
а) пiдвищена надiйнiсть i дешевизна пiд час виготовлення у зв'язку з вiдсутнiстю механiчних елементiв, що обертаються, i пiдшипникiв;
б) практично миттСФва готовнiсть до роботи, оскiльки не витрачаСФться час на розкручування ротора;
в) малi габарити i маса конструкцiСЧ, завдяки можливостi створення ВОГ повнiстю на iнтегральних оптичних схемах;
г) висока чутливiсть приладу (точнiсть), що досягаСФться при невисокiй вартостi виробництва i вiдноснiй простотi технологiСЧ виготовлення;
д) незначне споживання енергiСЧ при стандартному низьковольтному електроживленнi;
е) великий динамiчний дiапазон вимiрювання кутових швидкостей одним i тим же приладом;
ж) нечутливiсть до великих лiнiйних прискорень i працездатнiсть в умовах високих механiчних перевантажень;
з) висока перешкодостiйкiсть, нечутливiсть до могутнiх зовнiшнiх електромагнiтних дiй завдяки дiелектричнiй природi волокна;
и) слабка схильнiсть проникаючоСЧ гама-нейтронноСЧ радiацiСЧ;
к) здатнiсть працювати в iнерцiальнiй системi керування i стабiлiзацiСЧ об'СФкту без гiромеханiчних похибок.
3.3 Принцип дiСЧ волоконно-оптичного гiроскопа
На початку XX сторiччя фiзики рiзних краСЧн провели ряд експериментiв зi свiтловим свiтловодом, використовуючи установки, якi згодом стали основою для створення сучасних оптичних гiроскопiв. До них, в першу чергу, вiдноситься волоконно-оптичний гiроскоп (ВОГ).
У оптичних гiроскопах немаСФ ротора. Цi прилади носять назви гiроскопiчних тому, що можуть виконувати тi ж функцiСЧ, що i гiроскоп (тобто використовуючи переклад з грецького слова "гiроскоп" - покажчик обертання). Основним елементом оптичного гiроскопа - СФ замкнутий оптичний контур, по якому розповсюджуються свiтловi променi, що зустрiчно прямують.
У ВОГ замкнутий оптичний контур створений багатовитковою котушкою оптичного волокна.
Принцип дiСЧ оптичних гiроскопiв заснований на "вихровому" ефектi Саньяка, який вiдкритий цим вченим у 1913р. Розглянемо змiст вихрового ефекта. Якщо в замкнутому оптичному контурi в протилежних напрямах розповсюджуються два свiтлових