微型光纖陀螺服務為先“本信息長期有效”

光纖陀螺是一種非常重要的角速率傳感器件，具有壽命長、啟動快、精度高、耗電少、動態范圍寬等優點，在航空航天、導航等領域起到了極為關鍵的作用。光纖陀螺包括干涉式陀螺儀和諧振式陀螺儀兩種，它們都是根據塞格尼克的理論發展起來的。塞格尼克理論的要點是這樣的：當光束在一個環形的通道中前進時，如果環形通道本身具有一個轉動速度，那么光線沿著通道轉動的方向前進所需要的時間要比沿著這個通道轉動相反的方向前進所需要的時間要多。也就是說當光學環路轉動時，在不同的前進方向上，光學環路的光程相對于環路在靜止時的光程都會產生變化。利用這種光程的變化，如果使不同方向上前進的光之間產生干涉來測量環路的轉動速度，這樣就可以制造出干涉式光纖陀螺儀，如果利用這種環路光程的變化來實現在環路中不斷循環的光之間的干涉，也就是通過調整光纖環路的光的諧振頻率進而測量環路的轉動速度，就可以制造出諧振式的光纖陀螺儀。從這個簡單的介紹可以看出，干涉式陀螺儀在實現干涉時的光程差小，所以它所要求的光源可以有較大的頻譜寬度，而諧振式的陀螺儀在實現干涉時，它的光程差較大，所以它所要求的光源必須有很好的單色性。

在智能工業與智能物流領域，陀螺儀主要應用在航姿參考系統，及無人機慣性導航中，包括無人機航姿參考系統、航拍穩定系統和無人機快遞；在精準農業領域，陀螺儀常常用來包括自動收割機和自動噴灑機等在內的機具定位和導航應用中；在智能家居領域，陀螺儀的應用主要包括智能掃地機器和服務機器人等；在車聯網領域，陀螺儀常用在車輛及貨運智能管理系統中，例如可對車輛位置、行車軌跡進行監測，也可以對車輛姿態進行管理和求救；在智能領域，陀螺儀的常見應用包括聾啞人手勢識別系統和仿生義肢等。目前光纖陀螺的發展方向主要有三個方面：一是繼續提高陀螺精度，把零偏穩定性降低到0.001°/h～0.01°/h ,標度因數穩定性提高到優于10ppm。二是降低成本,技術上向集成光學方向發展，以利于批量生產, 提高可靠性和競爭力。三是提高工程化水平, 改善全溫范圍內的零偏穩定性和逐次啟動的零偏重復性。

光纖陀螺儀與傳統的機械陀螺儀相比，優點是全固態，沒有旋轉部件和摩擦部件，壽命長，動態范圍大，瞬時啟動，結構簡單，尺寸小，重量輕。與激光陀螺儀相比，光纖陀螺儀沒有閉鎖問題，也不用在石英塊精密加工出光路，成本相對較低。羅經是船舶重要的導航設備，主要有磁羅經和電羅經兩種。隨著光纖陀螺技術的發展和商業化水平的提高，光纖陀螺儀已成為船用通導設備中的新成員，微型光纖陀螺不僅可以作為高準確度航向的信息源,實現自動找北、指北，而且還可以得出航向回轉速率、橫、縱搖角度和航向的旋轉速率等可靠數據，進一步推動船舶的自動化發展，保證了船舶的操縱效果和保證航行安全。

零偏是輸入角速度為零(即陀螺靜止)時陀螺儀的輸出量， 以規定時間內測得的輸出量平均值相應的等效輸入角速度表 示，理想情況下為地球自轉角速度的分量。標度因數是陀螺儀輸出量與輸入角速率的比值，用某一特 定直線斜率表示，是反映陀螺靈敏度的量，其穩定性和準確性 是陀螺儀的一項重要指標，綜合反映了光纖陀螺的測試和擬合度。表征光纖陀螺儀中角速度輸出白噪聲大小的一項技術指 標，它反映的是光纖陀螺儀輸出的角速度積分隨時間積累的不 確定性，因此也可稱為角隨機游走。 閾值表示光纖陀螺能感應的較小輸入速率。分辨率表示陀 螺儀在規定輸入角速率下能感應的較小輸入速率增量。閾值和 分辨率都表征光纖陀螺儀的靈敏度。表示陀螺正、反方向輸入速率的更大值，表征陀螺的動態 范圍，即光纖陀螺可感應的速率范圍。