光纤陀螺调制增益控制技术提升精度研究

"该文主要探讨了高精度数字闭环光纤陀螺的调制增益控制技术，通过深入分析光纤陀螺的工作原理和关键组件Y波导的特性，提出了一种针对调制增益漂移的实时跟踪和补偿方法。文章介绍了基于四态调制的双闭环数字信号处理方案，该方案能有效提升陀螺仪的零偏稳定性及标度因数线性度，从而优化整体性能。" 高精度光纤陀螺仪在许多高科技领域，如航空航天、军事导航和地球物理测量中扮演着重要角色。其工作原理基于光的干涉效应，通过检测光信号相位的变化来测量角速度。数字闭环处理是提高陀螺仪性能的关键技术，因为它能够有效抑制噪声和误差，提高测量精度。 Y波导是光纤陀螺的核心组件，其半波电压的波动直接影响陀螺仪的精度。当半波电压发生变化时，会导致光相位调制的不准确，进而影响到角度测量的精度。为了应对这一问题，文章提出了调制增益控制的原理，旨在动态调整系统增益，以补偿Y波导半波电压的波动。 作者们设计了一种基于四态调制的双闭环数字信号处理方案。四态调制是一种高效的数据编码方式，它能提供更高的数据传输速率和更好的抗干扰能力。在这个方案中，第一闭环用于精确控制调制增益，第二闭环则负责实时监测和校正由环境因素引起的调制增益漂移。这种双闭环设计可以确保系统对调制增益的控制更加精准，进一步提升了陀螺仪的稳定性。 实验结果证实，该双闭环方案有效地提高了光纤陀螺的零偏稳定性，即陀螺在无输入信号时保持零输出的能力，同时也改善了标度因数线性度，这意味着测量结果与实际角速度之间的关系更加线性，减少了非线性误差。这些改进对于提高整体系统的可靠性、稳定性和测量精度至关重要。 这篇论文深入研究了数字闭环光纤陀螺的调制增益控制，提出的解决方案有助于解决关键组件Y波导的性能波动问题，并通过实验证明了这种方法的有效性。这一研究成果对于推动高精度光纤陀螺仪的技术进步具有重要意义，为后续的系统优化和应用提供了理论支持。