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陀螺儀原理上就是運用物體高速旋轉(zhuǎn)時,角動量很大,旋轉(zhuǎn)軸會一直穩(wěn)定指向一個方向的性質(zhì)所制造出來的定向儀器.傳統(tǒng)的慣性陀螺儀主要是指機械式的陀螺儀,機械式的陀螺儀對工藝結(jié)構(gòu)的要求很高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,它的精度受到了很多方面的制約。自從上個世紀(jì)七十年代以來,現(xiàn)代陀螺儀的發(fā)展已經(jīng)進入了一個全新的階段。光纖陀螺儀是以光導(dǎo)纖維線圈為基礎(chǔ)的敏感元件, 由激光二極管發(fā)射出的光線朝兩個方向沿光導(dǎo)纖維傳播。光傳播路徑的不同,決定了敏感元件的角位移。慣性導(dǎo)航光纖陀螺儀具有工作帶寬大、分辨率高、零點漂移小、線性度高、啟動時間短、抗沖擊、抗振動、成本低等特點,是傳統(tǒng)機械陀螺的替代產(chǎn)品。
光纖陀螺儀與傳統(tǒng)的機械陀螺儀相比,優(yōu)點是全固態(tài),沒有旋轉(zhuǎn)部件和摩擦部件,壽命長,動態(tài)范圍大,瞬時啟動,結(jié)構(gòu)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(jīng)是船舶重要的導(dǎo)航設(shè)備,主要有磁羅經(jīng)和電羅經(jīng)兩種。隨著光纖陀螺技術(shù)的發(fā)展和商業(yè)化水平的提高,光纖陀螺儀已成為船用通導(dǎo)設(shè)備中的新成員,慣性導(dǎo)航光纖陀螺儀不僅可以作為高準(zhǔn)確度航向的信息源,實現(xiàn)自動找北、指北,而且還可以得出航向回轉(zhuǎn)速率、橫、縱搖角度和航向的旋轉(zhuǎn)速率等可靠數(shù)據(jù),進一步推動船舶的自動化發(fā)展,保證了船舶的操縱效果和保證航行安全。
陀螺儀是一種能夠準(zhǔn)確地確定運動物體的方位的儀器,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(jù)塞格尼克的理論發(fā)展起來的。光纖陀螺儀是基于薩格奈克(Sagnac)效應(yīng)的一種光學(xué)陀螺儀。光纖陀螺儀的基本原理如圖所示,它由光源、光檢測器、分束器和光纖線圈等組成。光纖陀螺儀具有很高的精度和靈敏度。現(xiàn)在光纖陀螺儀已經(jīng)達到0.01度/hr。慣性導(dǎo)航光纖陀螺儀具有很大的設(shè)計靈活性,可以滿足各種不同的應(yīng)用需求,全固態(tài)結(jié)構(gòu),可靠性高,是真正靜音的陀螺,具有質(zhì)量輕、體積小、成本低、精度高、可靠性高等優(yōu)勢,已經(jīng)逐步取代其他類型的陀螺。