RU1818528C - Method for measuring angular velocity by means of fiber-optical gyroscope - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оптическому приборостроению. Цель изобретени  - повышение точности измерени  угловых скоростей . Способ измерени  угловой скорости с помощью волоконно-оптических гироскопов обеспечивает введение оптического излучени  в кольцевой интерферометр Сань ка во встречных направлени х, его фазовую модул цию, регистрацию интерференционной картины на выходе интерферометра и электронную обработку сигнала. Поставленна  цель достигаетс  введением оптического излучени  импульсами , синхронно с фазовой модул цией с частотой, в кратное число раз меньшей частоты модул ции, полученный выходной сигнал сравнивают с опорным, разностным сигналом управл ют амплитудой фазовой модул ции, а по изменению амплитуды модул ции оценивают угловую скорость вращени . 1 ил. (ЛThe invention relates to optical instrumentation. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring angular velocities. A method of measuring angular velocity using fiber optic gyroscopes provides the introduction of optical radiation into the Sanka ring interferometer in opposite directions, its phase modulation, registration of the interference pattern at the output of the interferometer, and electronic signal processing. The goal is achieved by introducing optical radiation by pulses, synchronously with phase modulation with a frequency that is several times smaller than the modulation frequency, the resulting output signal is compared with the reference signal, the phase modulation amplitude is controlled, and the angular velocity is estimated by changing the modulation amplitude rotation. 1 ill. (L

Description

Изобретение относитс  к оптическому приборостроению.The invention relates to optical instrumentation.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  угловой скорости волоконно- оптического гироскопа за счет обеспечени  линейности выходной характеристики.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the angular velocity of a fiber optic gyroscope by providing a linear output characteristic.

Предлагаемый способ по сн етс  чертежом .The proposed method is illustrated in the drawing.

Оптический сигнал от источника излучени  1 подаетс  на светоделитель 2 (один или несколько) и раздел етс  на два луча. Два луча обошедшие контур 3, образованный волоконным световодом, в противоположных направлени х, рекомбинируют на светоделителе 2 и смешиваютс  в фотоприемнике 5. Дл  того, чтобы определить величину сдвигаThe optical signal from the radiation source 1 is supplied to a beam splitter 2 (one or more) and is divided into two beams. Two beams bypassing the circuit 3 formed by the fiber waveguide in opposite directions are recombined on the beam splitter 2 and mixed in the photodetector 5. In order to determine the amount of shift

интерференционной полосы и обеспечить работу гироскопа с повышенной чувствительностью , обеспечивают разность фаз ± /2 между вышеуказанными лучами с помощью фазового модул тора 4.interference fringes and to ensure the operation of the gyroscope with increased sensitivity, provide a phase difference of ± / 2 between the above beams using a phase modulator 4.

Интерференционные полосы, обнаруженные фотоприемником 5 (одним или несколькими ) возникают в результате вращени  или изменений угловой скорости волоконно-оптического гироскопа. В за вл емом способе измерени  угловой скорости оптическое излучение моделируетс  с помощью модул тора 6 и вводитс  импульсами синхронно с фазовой модул цией, при этом частота следовани  этих импульсов в кратное число раз меньше частоты фазовой.The interference fringes detected by the photodetector 5 (one or more) result from rotation or changes in the angular velocity of the fiber optic gyroscope. In the inventive method for measuring angular velocity, optical radiation is modeled using a modulator 6 and is introduced by pulses synchronously with phase modulation, and the pulse repetition rate is several times smaller than the phase frequency.

0000

0000

ел юeat yu

0000

модул ции, фазовый модул тор 4 приводитс  в действие управл емым генератором 7, который своим вторым выходом через блок 8 формировател  импульсов управл ет импульсной модул цией источника излучени  1. Сигнал зарегистрированный фотоприемником 5 поступает в схему 9 обработки сигнала , выходной сигнал которой передаетс  в схему 10 сравнени , где сравниваетс  с опорным сигналом заданного уровн , поступающего от источника 11 опорного сигнала , разностным сигналом через управл емый генератор 7 управл ют амплитудой сигнала фазовой модул ции, а по изменению амплитуды модул ции суд т, об угловой скорости.modulation, the phase modulator 4 is driven by a controlled generator 7, which, through its second output unit 8, controls the pulse modulation of the radiation source 1. The signal registered by the photodetector 5 is fed to a signal processing circuit 9, the output signal of which is transmitted to the circuit 10 of the comparison, where it is compared with the reference signal of a given level from the source 11 of the reference signal, the difference signal through the controlled oscillator 7 controls the amplitude of the phase modulation signal, and the change in the amplitude of the modulation is judged on the angular velocity.

Использование предлагаемого способа позвол ет линеаризовать выходную характеристику гироскопа за счет непосредственной оценки изменени  амплитуды сигнала фазовой модул ции и, следовательно, существенно повысить точность измерени .Using the proposed method, it is possible to linearize the output characteristic of the gyroscope by directly assessing the change in the amplitude of the phase modulation signal and, therefore, to significantly increase the measurement accuracy.

00

55

00

Claims (1)

Формула изобретени The claims Способ измерени  угловой скорости с помощью волоконно-оптического гироскопа , заключающийс  в том, что ввод т оптическое излучение в кольцевой интерферометр Сань ка во встречных направлени х , осуществл ют его фазовую модул цию, а интерференционную картину на его выходе преобразуют в электрический сигнал, отличающийс  тем. что, с целью повышени  точности измерени  угловой скорости, оптическое излучение в кольцевой интерферометр Сань ка ввод т импульсами синхронно с фазовой модул цией с частотой, в кратное число раз меньшей частоты модул ции, полученный выходной сигнал сравнивают с опорным, разностным сигналом управл ют амплитудой фазовой модул ции, а по изменению амплитуды фазовой модул ции определ ют угловую скорость.A method of measuring angular velocity using a fiber-optic gyroscope, which consists in introducing optical radiation into the Sanka ring interferometer in opposite directions, phase modulating it, and the interference pattern at its output is converted into an electrical signal, characterized in . that, in order to increase the accuracy of measuring angular velocity, optical radiation is introduced into the Sanka ring interferometer by pulses synchronously with the phase modulation with a frequency that is several times lower than the modulation frequency, the resulting output signal is compared with the reference, the difference signal is controlled by the phase amplitude modulation, and the angular velocity is determined by changing the amplitude of the phase modulation.