陀螺地平仪的原理与检测维修

1、毕 业 设 计（论 文）论文题目： 陀螺地平仪的原理与检测维修所属系部： 航空维修工程学院指导老师： 焦旭东 职 称： 讲师学生姓名： 李阳 班级、学号: 13501229专 业： 航空电子设备维修 西安航空职业技术学院制2015年 月 日西安航空职业技术学院 毕业设计（论文）任务书题目： 陀螺地平仪的原理与检测维修任务与要求： 1. 按时按要求完成论文。 2. 对陀螺地平仪组成及工作原理有了初步的了解。3. 基本掌握了陀螺地平仪的故障检测及维修方法。时间：2015 年XX 月XX 日 至 2014 年XX 月XX日 共 16 周所属系部： 航空维修工程学院学生姓名： 李阳 学 号： 1350

2、1229专业： 航空电子设备维修指导单位或教研室： 指导教师： 焦旭东 职 称： 讲师西安航空职业技术学院制2014年 xx 月 xx 日毕业设计(论文)进度计划表日 期工 作 内 容执 行 情 况指导教师签 字X月X日结合学生实际和专业研究方向，指导老师帮助确定题目X月X日至X月XX日分析题目，查找相关资料X月XX日至X月XX日筛选资料，撰写论文提纲X月XX日至X月X日根据提纲和筛选的资料开始撰写论文X月X日至X月X日指导老师对论文的进展进行中期检查X月X日至X月X日交于指导老师审阅并根据老师对论文的修改意见进行修改X月X日至X月XX日将修改好的论文上交教师对进度计划实施情况总评 签名 年

3、月 日 本表作评定学生平时成绩的依据之一。光纤陀螺仪的原理及应用【摘要】自从1976年美国犹他大学的VALI和SHORTHILL等人成功研制第1个光纤陀螺(fiber-optic gyroscope, FOG)以来，光纤陀螺已经发展了30多年。在30多年的发展过程中，光纤陀螺仪以其重量轻、体积小、性价比高等突出特点使其在航天航空、机载系统和军事技术上的应用十分理想，因此受到用户特别是军队的高度重视，以美、日、法为主体的光纤陀螺仪研究工作已取得很大的进展。我国光纤陀螺的研究相对起步较晚，但是在广大科研工作者的努力下，已经逐步拉近了与发达国家间的差距。本文主要在对光纤陀螺的研究现状上进行综述的基础

4、上，阐述了光纤陀螺的基本原理，并提出了光纤陀螺的研究方案。关键字：光纤陀螺AbstractSince VALI and SHORTHILL et al. First gyroscope FOG (), fiber optic gyro (fiber-optic), has been developed for 30 years since 1976. In the 30 years of development, the fiber optic gyroscope is characterized by its light weight, small size and high cost pe

5、rformance, which makes it ideal for aerospace, airborne system and military technology. In China, the research of fiber optic gyroscope is relatively late, but in the majority of scientific research workers, the gap between the developed countries and the developed countries has been gradually short

6、ened. In this paper, the basic principle of fiber optic gyro is described, and the research project of the fiber optic gyroscope is put forward.Key words: fiber optic gyroscope1简介传统的惯性陀螺仪主要是指机械式的陀螺仪，机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高，结构复杂，它的精度受到了很多方面的制约,光纤陀螺是一种用于惯性导航的光纤传感器,因其无活动部件-高速转子，称为固态陀螺仪。这种新型全固态的陀螺仪将成为未来的主导产品，

7、具有广泛的发展前途和应用前景。2定义光纤陀螺仪是以光导纤维线圈为基础的敏感元件， 由激光二极管发射出的光线朝两个方向沿光导纤维传播。光传播路径的改变，决定了敏感元件的角位移。3原理 光纤陀螺的工作原理是基于萨格纳克(Sagnac)效应。萨格纳克效应是相对惯性空间转动的闭环光路中所传播光的一种普遍的相关效应，即在同一闭合光路中从同一光源发出的两束特征相等的光，以相反的方向进行传播，最后汇合到同一探测点。若绕垂直于闭合光路所在平面的轴线，相对惯性空间存在着转动角速度，则正、反方向传播的光束走过的光程不同，就产生光程差，其光程差与旋转的角速度成正比。因而只要知道了光程差及与之相应的相位差的信息，即可

8、得到旋转角速度。4分类 按工作原理:干涉型光纤陀螺仪(I-FOG)，即第一代光纤陀螺仪，目前应用最广泛。它采用多匝光纤圈来增强SAGNAC效应，一个由多匝单模光纤线圈构成的双光束环形干涉仪可提供较高的精度，也势必会使整体结构更加复杂;谐振式光纤陀螺仪(R-FOG)，是第二代光纤陀螺仪，采用环形谐振腔增强SAGNAC效应，利用循环传播提高精度，因此它可以采用较短光纤。R-FOG需要采用强相干光源来增强谐振腔的谐振效应，但强相干光源也带来许多寄生效应，如何消除这些寄生效应是目前的主要技术障碍。受激布里渊散射光纤陀螺仪(B-FOG)，第三代光纤陀螺仪比前两代又有改进，目前还处于理论研究阶段。按光学系

9、统的构成:集成光学型和全光纤型光纤陀螺。按结构:单轴和多轴光纤陀螺。按回路类型:开环光纤陀螺和闭环光纤陀螺。5特点 与机电陀螺或激光陀螺相比，光纤陀螺具有如下特点:(1)零部件少，仪器牢固稳定，具有较强的抗冲击和抗加速运动的能力;(2)绕制的光纤较长，使检测灵敏度和分辨率比激光陀螺仪提高了好几个数量级;(3)无机械传动部件，不存在磨损问题，因而具有较长的使用寿命;(4)易于采用集成光路技术，信号稳定，且可直接用数字输出，并与计算机接口联接;(5)通过改变光纤的长度或光在线圈中的循环传播次数，可以实现不同的精度，并具有较宽的动态范围;(6)相干光束的传播时间短，因而原理上可瞬间启动，无需预热;(

10、7)可与环形激光陀螺一起使用，构成各种惯导系统的传感器，尤其是捷联式惯导系统的传感器;(8)结构简单、价格低，体积小、重量轻。6技术难点光纤陀螺仪需要突破的主要技术为灵敏度消失、噪声和光纤双折射引起的漂移和偏振状态改变引起的比例因子不稳定。1）. 灵敏度消失在旋转速率接近零时，灵敏度会消失。这是由于检测器中的光密度正比于Sagnac相移的余弦量所引起。2）. 噪声问题光纤陀螺仪的噪声是由于瑞利背向散射引起的。为了达到低噪声，应采用小相干长度的光源。3）. 光纤双折射引起的漂移如果两束相反传播的光波在不同的光路上，就会产生飘移。造成光路长度差的原因是单模光纤有两正交偏振态，此两种偏振态光波一般以

11、不同速度传播。由于环境影响，使两正交偏振态随机变化。4）.偏振状态改变引起的比例因子不稳定。结 束 语完成情况：经过两个多月的认真学习探索和钻研，在指导老师的悉心指导和同学的热心帮助下我终于顺利完成了陀螺地平仪的原理与检测维修的论文。所得收获：在不断的学习过程中我体会到，写论文是一个不断回忆和应用所学知识的过程，也是不断探索新知识新领域的过程，更是对自己能力的提高。通过这次的毕业设计论文让我从一开始接收这个陌生课题时对陀螺地平仪的困惑，到查找资料时在一点一滴中不断了解课题和解决问题，再到最后在老师和同学们的帮 助下顺利完成论文，让我感受到了作为一名机务维修人员所必需的具备大量准确的专业知识，也

12、培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。本次毕业设计由于本身知识层面的限制和知识系统不完善，难免有错误和不足之处敬请老师批评执正。谢 辞走的最快的总是时间，来不及感叹，大学生活已近尾声，三年多的努力与付出，随着本次论文的完成，将要划下完美的句号。本论文设计在林坤老师的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择到具体的写作过程，论文初稿与定稿无不凝聚着林坤老师的心血和汗水，在我的毕业设计期间林坤老师为我提供了种种专业知识上的指导和一些富于创造性的建议，李老师一丝不

13、苟的作风，严谨求实的态度使我深受感动，没有这样的帮助和关怀和熏陶，我不会这么顺利的完成毕业设计。在此向林坤老师表示深深的感谢和崇高的敬意在临近毕业之际，我还要借此机会向在这三年中给予我诸多教诲和帮助的各位老师表示由衷的谢意，感谢他们三年来的辛勤栽培。不积跬步何以至千里，各位任课老师认真负责，在他们的悉心帮助和支持下，我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现，顺利完成毕业论文。同时，在论文写作过程中，我还参考了有关的书籍和论文，在这一并向有关的作者表示谢意。我还要感谢同组的各位同学以及我的各位室友，在毕业设计的这段时间里，你们给了我很多的启发，提出了很多宝贵的意见，对于你们帮助和支持，在此我表示深深地感谢！文 献1航空修理讲义空军第一航空学院潘守理 董银龙 编写2航空仪表空军工程学院朱佳海 张波 张吉广 主编3歼七E型飞机仪表与供氧系统维修讲义空军第一航空学院陈学海 编写4飞机仪表科学出版社王世锦 编写西安航空职业技术学院毕 业 设 计（论文）审 查 意 见 书指导教师对学生 王岳 所完成的题目为 陀螺地平仪的原理与检测维修的毕业设计（论文）进行情况、完成质量的审查意见：成绩： 指导教师： 年 月 日西安航空职业技术学院毕 业 设 计（论文）评 阅 意 见 书评阅人对学生 王岳 所完成的题目为 陀螺地平仪的原理与