Системи стабiлiзацiСЧ поля зору сучасних танкових прицiлiв
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
?го намотування, де першим починаСФ розтягуватися шар, розмiщений поблизу вiдгалужувача. Наступним починаСФ розтягуватися шар II, також розмiщений поблизу середини контура, але з iншого боку. Термооптичний зсув, що виникаСФ пiд час його розтягування маСФ протилежний знак i компенсуСФ зсув, що виник при розтягуваннi шару I. При розтягуваннi наступноСЧ пари шарiв картина повторюСФться. У результатi замiсть великоСЧ петлi в температурнiй залежностi зсуву для простого намотування, виходить декiлька маленьких петель.
Зсув пiд час квадрупольного намотування менший нiж пiд час намотування в два шари в квадрат числа шарiв М
?ал, кв (M) / ?ал (2) = 2/ [M (M - 1)]
3.7.5 Нелiнiйний зсув нуля
Фазовий модулятор, що модулюСФ рiзницю фаз зустрiчних хвиль на робочiй (резонанснi) частотi може створити i додаткову модуляцiю на другiй гармонiцi. Наприклад, iз-за нелiнiйностi п'СФзоелектричного перетворювача (ПЗТ), наявнiсть другоСЧ гармонiки в живленнi ПЗТ або iз-за вигинистих коливань дiлянок волокна в контурi або на поверхнi ПЗТ. Нелiнiйнi спотворення пiд час згинальних коливань волокна iлюструються рисунком.
Рис.36. Згинальнi коливання вiльноСЧ дiлянки волокна на ПЗТ
У фазовому модуляторi дiлянка волокна, намотана на ПЗТ, здiйснюСФ поздовжнi коливання.
У цьому разi вiн подовжуСФться один раз за перiод, що спричиняСФ модуляцiю рiзницi фаз зустрiчних хвиль на частотi коливань ПЗТ.
У цей час вiльнi дiлянки здiйснюють поперечнi коливання, за яких волокно подовжуСФться двiчi за перiод, що призводить до модуляцiСЧ на подвоСФнiй частотi та до зсуву ? iз-за нелiнiйностi перетворення
? ? (s/2) [1 - J3 (m) /J1 (m)] sin ?
Нелiнiйну компоненту можна iдентифiкувати за характерним сплескам в температурних залежностях зсуву нуля та квадратурного сигналу.
Пiд час змiни температури змiнюСФться резонансна частота ПЗТ i частота згинальних коливань волокна. У разi збiгу частот вимушенi коливання волокна зсунутi на ?/2 щодо коливань ПЗТ.
ПараметрФормулиОцiнки для ВГ910 (L = 100 м, D = 0.07 м) Зрушення фаз iз-за ефекту Саньяка?с = (2?LD/?с) ? = ОМК??с ?1.3 10-5 рад при ? = 15 град/годОптичний масштабний коефiцiСФнтОМК = 2?LD/ ? с ?0.025 LDОМК ? 0.18 секПоляризацiйний зсув нуля?П ? р ? H/N1/2 ?П = ?П/ОМК?П = 2 10-6рад,?П ?10-5 рад/с ? 2 град/год р = 0.2, ? =3 10 - 2, Н = 1 %, N = L/Lд = 1000,Lд = 0.1 мТемпературний масштаб поляризацiйного зсуву нуля?Т = (Т0 - Т) (LБ/L Д) ?Т ?20С Т0 = 800С, Т = 20С, LБ = 3 мм, LД = 0.12 мАмплiтудний (квадратурний) зсув нуля? ??x???m H/N1/2? ??2 10-6рад, ?? = ? ?/ОМК ? 10-5 рад/с ? 2 град/год x = 0.03, ???m = 0.2, H = 1 %, N = L/Lд = 1000Температурний масштаб амплiтудного зсуву нуля? Т = 0.06 LБ/ (L? ал) ? Т ?0.1 С. Проста намотка в 6 шарiв L Б = 3 мм, ?ал ?2 10-5 К-1Максимальний фарадеевский зсув нуля?"м ?0.3 VH L LБ t?"м ?4 10 - 6рад, ?''м = ?"м/ОМК ? 4 105 рад/с ?8 град/год VН = 2 10-4 м - 1 (Н = 1 Э), t = 0.2 м - 1, LБ = 3 ммФарадСФСФвський зсув нуля при ? р ?45?" = 2?"м cos2 (?C) (2?P - ?/2) ?" ? 410-6, ?" ?410-5 рад/с ?0.8 град/год ?"м ?410-6, ?C = 45, 2?P - ?/2 ?0.1Магнiто-iндукцiйний (нефарадеСФвський) зсув нуля?+ = 6 VH?/nN?+ ?10 - 9 H N = 10 - 6 (Н = 1 Е, N = 1000), ?+м = ?+/ОМК =1 град/год, N - число виткiв, VН = 2 10-4 м-1 (Н = 1 Е) Термооптичний зсув нуля при намотуваннi в 2 шари?ал (2) = (k n2/c) ?алdT/dt L2/4?ал (2) ?310-6 рад, (dT/dt ? 0.1С/сек ? 360С/год), ?о = К (2) dT/dt, Кал (2) ? 1 (o/год) / (С/год), ? ал =2 10 5/С,Термооптичний зсув нуля, просте намотування, M шарiв?ал, пр (M) /?ал (2) = (2/3) (M + 1) /M?ал, пр (M) /?ал (2) = 0.78 (M = 6) Термооптичний зсув нуля, квадрупольне намотування, M шарiв?ал, кп (M) /?ал (2) = 2/ [M (M - 1)] ?ал, кп (M) /?ал (2) = 0.15 (M = 6) Нелiнiйний зсув нуля?нл?s/4?нл ? 2.5 10 - 6 рад, ?нл ?2.5 град/год s = 10-4 - iндекс модуляцiСЧ на 2-iй гармоницi
3.8 Розрахунок точностi стабiлiзатора поля зору на основi ВГ910
Для визначення середньоквадратичноСЧ похибки необхiдно врахувати вплив всiх невзаСФмностей та ефектiв окрiм корисного (фази Саньяка):
3.9 Висновки до роздiлу
На основi проведеного аналiзу можна стверджувати про доцiльнiсть використання волоконно-оптчнi гiроскопи в якостi гiроскопiчного задавача лiнiСЧ прицiлювання, оскiльки вони за своСЧми технiчними характеристиками мають вагомi переваги в порiвняннi з електромеханiчними гiроскопами.
Значення сумарноСЧ помилки даного типу стабiлiзатора на основi волоконно-оптичних гiроскопiв коливаСФться в межах 0,014 т.п., що забезпечуСФ задану точнiсть пропонованого стабiлiзатора.
Розробка конструкцiСЧ ВОГ i доведення його до серiйних зразкiв не просте завдання. Розробляючи ВОГ, вченi та iнженери зазнають труднощiв. Перша пов'язана з технологiСФю виробництва елементiв ВОГ. На цей час недостатньо якiсного одномодового волокна, що зберiгаСФ напрям поляризацiСЧ, виробництво свiтлоподiльникiв, поляризаторiв, фазових i частотних модуляторiв, просторових фiльтрiв, iнтегральних оптичних схем знаходиться на початковiй стадiСЧ розвитку. Кiлькiсть розроблених спецiально для ВОГ випромiнювачiв i фотодетекторiв обмежено. Другу пов'язують з тим, що при простотi приладу i високiй чутливостi, його до кутовоСЧ швидкостi обертання вiн в той же час надзвичайний чутливий до дуже малих зовнiшнiх i внутрiшнiх збурень i нестабiльностей, що призводить до паразитних дрейфiв, тобто до погiршення точностi приладу. До згаданих збурень вiдносяться температурнi градiСФнти, акустичнi шуми i вiбрацiСЧ, флуктуацiСЧ електричних i магнiтних полiв, оптичнi нелiнiйнi ефекти флуктуацiСЧ iнтенсивностi та поляризацiСЧ