Гирокомпас на основе лазерного гироскопа с магнитооптическим управлением

Новости науки и техники Комментариев к записи Гирокомпас на основе лазерного гироскопа с магнитооптическим управлением нет

Ю.Голяев, А.Исаев, Ю.Колбас, С.Лантратов, В.Минзар, Г.Телегин // ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес, №8,2006, с:66-71

Для ориентации на местности и целеуказания обычно применяют компас. Лучшие современные магнитные компасы не обеспечивают точность определения азимута выше 1,5° даже при отсутствии магнитных аномалий, вибраций и климатических воздействий. Ориентироваться на местности можно также с помощью гироскопа, где репером направления на cевер является высокостабильное вращение Земли. Представлена конструкция и метод оценки погрешности измерений усовершенствованного отечественного лазерного гирокомпаса (ЛГ) 9А184 на основе лазерного гироскопа ДУП-4.
Вообще гирокомпасы можно изготовить на основе любых гироскопов: механических, волоконно-оптических и лазерных. Однако существующие механические и волоконно-оптические гироскопы имеют ряд недостатков. Механические динамически настраиваемые гироскопы хотя и обладают высокой точностью, но чувствительны к механическим ударным перегрузкам и климатическим воздействиям [1]. Волоконно-оптические гироскопы не обеспечивают необходимую для гирокомпасов стабильность смещения нуля и масштабного коэффициента в нужном диапазоне температур [2]. Сегодня оптимальными приборами с точки зрения цены и качества считают лазерные гироскопы.
Возможность создания гирокомпаса на лазерном гироскопе впервые обсуждалась уже в конце 60–70-х гг. прошлого века в работах [3,4,5]. Однако реализовать идею не удалось из-за несовершенства конструкции и больших габаритов лазерных гироскопов. Сейчас же появилась возможность создавать конкурентоспособные ЛГ.

Рассмотрим лазерные гироскопы двух типов. В первом задействован высокодобротный механический виброподвес лазера для преодоления «мертвой» зоны гироскопа и линеаризации его выходной характеристики. Существенный недостаток таких приборов – прецессия оси чувствительности гироскопа и ее чувствительность к механическим перегрузкам. Второй тип лазерных гироскопов имеет монолитную конструкцию, полностью лишенную каких-либо подвижных частей. Чтобы преодолеть «мертвую зону» в этом типе гироскопа применено магнитооптическое управление на основе эффектов Зеемана или Фарадея. Лазерные гироскопы второго типа чрезвычайно перспективны. Именно поэтому авторы использовали для создания опытных образцов ЛГ усовершенствованный одноосный лазерный гироскоп на эффекте Зеемана – ДУП-4. Здесь описана оптимальная конструкция гирокомпаса на лазерном гироскопе. Мы также проанализировали погрешности измерений азимута с помощью ЛГ.

Параметры лазерного гироскопа ДУП-4

В работе использовался экспериментальный образец одноосного лазерного гироскопа ДУП-4 (рис.1), разработанный в научно-производственной фирме «Кварк» [6]. Гироскоп состоит из зеемановского лазерного датчика ЗЛК-16 и схемы управления датчиком.

Сейчас появляются новые способы улучшить качество зеемановских ЛГ с магнитной частотной подставкой. Новый зеемановский лазерный гироскоп ДУП-4М работает в четырехчастотном режиме. Этот режим полностью исключает магнитную составляющую дрейфа, поскольку для каждой пары мод генерации она одинакова, но противоположна по знаку и легко вычитается при совместной обработке показаний ЛГ на двух парах мод генерации. В результате дрейф Wgш уменьшается до 0,004 град./ч, а точность измерения азимута улучшается до 3′ при том же времени осреднения (8 мин) и без изменения массы, габаритов и стоимости.
Специально для прецизионных измерений разрабатывается новый четырехчастотный зеемановский лазерный гироскоп повышенной точности.

Полное содержание статьи: http://www.electronics.ru/files/article_pdf/0/article_820_317.pdf

Рекомендуем для Вас

Leave a comment

You must be logged in to post a comment.


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top