電子陀螺儀(Electronic gyroscope)是一種利用電子物理效應(yīng)來實現(xiàn)角速度測量的設(shè)備,廣泛應(yīng)用于飛行器、導(dǎo)彈、艦船、汽車等導(dǎo)航和慣性控制領(lǐng)域。
1.電子陀螺儀是什么
電子陀螺儀是一種利用的Sagnac效應(yīng),通過檢測器件內(nèi)旋轉(zhuǎn)光場的角位移來檢測加速度及角速率,利用微處理器對檢測到的信號進行分析處理后輸出姿態(tài)角數(shù)據(jù)。它能夠提供比磁力陀螺儀更高的精度,減小因溫度變化而產(chǎn)生的誤差。
2.電子陀螺儀工作原理
當(dāng)光線在密閉環(huán)形結(jié)構(gòu)中傳播時,若該結(jié)構(gòu)以一定速率繞著它的軸旋轉(zhuǎn),則物體會因為旋轉(zhuǎn)所引起相對位置的扭曲,其中頂部和底部會觀察到旋轉(zhuǎn)光束之間存在一定的相位差,成為Sagnac效應(yīng),該相位差與旋轉(zhuǎn)速度成比例。電子陀螺儀中內(nèi)置有兩個光纖,一個發(fā)射器和一個接收器,通過檢測旋轉(zhuǎn)光場的角位移來檢測加速度及角速率,從而確定飛行器的運動狀態(tài)。
3.電子陀螺儀構(gòu)造
一個典型的電子陀螺儀由一系列精密的組件組成。主要包括激光器,偏振器,環(huán)形光導(dǎo)纖維,光探測器和信號處理電路。當(dāng)設(shè)備旋轉(zhuǎn)時,內(nèi)部激光穿過光纖并經(jīng)過全息干涉儀被分為兩束相反方向的光束,該信號會被送到光探測器進行信號處理后輸出姿態(tài)角數(shù)據(jù)。