Волоконно-оптический гироскоп

Explore the impact of temperature drift on Fiber Optic Gyroscopes (FOGs), effective compensation methods, and experimental results. Learn how third-order polynomial models improve accuracy by 75%. Fiber Optic Gyroscopes (FOGs), as a new type of high-precision angular rate measurement instrument, have been widely used in military, commercial, and civilian applications due to their compact size, high reliability, and long lifespan, demonstrating broad development prospects. However, when operating temperatures fluctuate, their output signals exhibit drift, significantly affecting measurement accuracy and limiting their application scope. Therefore, studying the drift patterns of FOGs and implementing error compensation has become a critical challenge to enhance their adaptability in varying temperature environments. Mechanisms of Temperature Effects on Fiber Optic Gyroscopes FOGs are optical gyroscopes based on the Sagnac effect, composed of a light source, photodetector, beam splitter, and fiber coil. Temperature impacts gyroscope accuracy by interfering with the performance of internal components: Fiber Coil: As the core component, the fiber coil generates the Sagnac effect when rotating relative to inertial space. Temperature disturbances disrupt the structural reciprocity of the FOG, leading to phase difference errors. Photodetector: Environmental temperature variations introduce significant noise in the detector and produce a temperature-dependent dark current. The load resistance of the detector is also affected by temperature. Light Source: The temperature performance of the light source is closely related to the precision of the Sagnac phase shift. Variations in output power, mean wavelength, and spectral width under different temperatures further influence the gyroscope's output signal. Existing Methods for Temperature Drift Compensation Currently, there are three primary methods to mitigate temperature drift: Hardware Temperature Control Devices: Adding localized temperature control systems to FOGs can compensate for temperature errors in real time. However, this increases volume and weight, conflicting with the trend toward miniaturization. Mechanical Structure Modifications: Techniques like the quadrupole winding method ensure symmetric temperature effects on the fiber coil, reducing non-reciprocal interference. However, residual drift still affects angular rate detection. Software Modeling Compensation: Establishing temperature models for compensation saves space and reduces costs, making it the mainstream method in engineering practice. Temperature Experiments and Modeling Analysis Experimental Design Tests were conducted in three temperature ranges: 0°C to 20°C-40°C to -20°C40°C to 60°C The initial temperature of the thermal chamber was set, maintained for 4 hours, and then adjusted at a rate of 5°C/h. Gyroscope output data was recorded. The test system is shown in Figure 1, with a sampling interval of 1 second and data smoothed over 100 seconds. Key Findings Analysis of the output curves revealed: The gyroscope output exhibited significant oscillations with temperature changes. The output curve followed the same upward or downward trends as the temperature rate curve. Temperature drift was closely related to internal temperature and its rate of change.  Compensation Model A third-order polynomial compensation model was developed, incorporating the following factors: Temperature Factor Model: Lout=L0+∑i=13ai(T−T0)i+∑j=13bjTjLout​=L0​+i=1∑3​ai​(T−T0​)i+j=1∑3​bj​Tj​ After compensation, the bias stability reached 0.0200°/h. Temperature Rate Model:Introducing the temperature rate term improved bias stability to 0.0163°/h. Comprehensive Model:By considering both temperature and its rate of change, bias stability significantly improved to 0.0055°/h, achieving a 77% reduction in error. Segmented Compensation Results Different parameters were applied for compensation across temperature ranges, with results as follows: Gyro Axis Temperature Range Pre-Compensation Error (°/h) Post-Compensation Error (°/h) Error Reduction Percentage X-Axis 0°C to 20°C 0.02504 0.00518 79%   -40°C to -20°C 0.02404 0.00550 77%   40°C to 60°C 0.02329 0.00603 74% Y-Axis 0°C to 20°C 0.02307 0.00591 74%   -40°C to -20°C 0.02535 0.00602 76%   40°C to 60°C 0.02947 0.00562 80% Z-Axis 0°C to 20°C 0.01877 0.00495 74%   -40°C to -20°C 0.02025 0.00649 73%   40°C to 60°C 0.01413 0.00600 58% After compensation, the oscillation amplitude of the output curves was significantly suppressed, becoming more stable. The average error reduction across the three temperature ranges was approximately 75%. Conclusion and Outlook The proposed third-order bias temperature compensation model, which accounts for current temperature, initial temperature deviation, and temperature rate, has been experimentally proven to effectively improve gyroscope output signals and significantly enhance accuracy. This method can be applied to Micro-Magic's FOG models such as U-F3X80, U-F3X90, U-F3X100, U-F100A, and U-F300. However, current research still has limitations, such as discontinuous temperature history and insufficient sample coverage. Future work should focus on developing compensation methods for temperature drift across the full temperature range. For engineering applications, software modeling compensation demonstrates great potential as a cost-effective solution to balance precision and practicality.   U-F3X90 Whatever you needs, Micro-Magic is at your side. U-F3X100 Whatever you needs, Micro-Magic is at your side. U-F100A Whatever you needs, Micro-Magic is at your side. --

Explore the working principles, military/civilian applications, and market prospects of tactical-grade fiber optic gyroscopes (FOGs). Learn about top products like GF-3G70 and GF-3G90, and discover their role in aerospace, UAVs, and more. 1. Introduction In the field of modern inertial navigation, Fiber Optic Gyroscopes (FOGs) have become one of the mainstream devices due to their unique advantages. Today, we will delve into the working principles, current market status, and typical product applications of this technology, with a special focus on the performance characteristics of tactical-grade fiber optic gyroscopes. 2. Working Principles of Fiber Optic Gyroscopes A fiber optic gyroscope is an all-solid-state fiber optic sensor based on the Sagnac effect. Its core component is a fiber optic coil, where light emitted by a laser diode propagates in two directions along the coil. When the system rotates, the propagation paths of the two light beams produce a difference. By measuring this optical path difference, the angular displacement of the sensitive component can be precisely determined. Simply put, imagine emitting two beams of light in opposite directions on a circular track. When the track is stationary, the two beams will return to the starting point simultaneously. However, if the track rotates, the light moving against the rotation direction will "travel a longer distance" than the other beam. The fiber optic gyroscope calculates the rotation angle by measuring this minute difference. 3. Technical Classification and Market Status Based on their working methods, fiber optic gyroscopes can be divided into: Interferometric Fiber Optic Gyroscope (I-FOG) Resonant Fiber Optic Gyroscope (R-FOG) Brillouin Scattering Fiber Optic Gyroscope (B-FOG) In terms of accuracy levels, they include: Low-end tactical gradeHigh-end tactical gradeNavigation gradePrecision grade Currently, the fiber optic gyroscope market exhibits dual-use characteristics for military and civilian applications: Military applications: Attitude control for fighter jets/missiles, tank navigation, submarine heading measurement, etc. Civilian applications: Car/aircraft navigation, bridge measurement, oil drilling, etc. It is worth noting that medium-to-high precision fiber optic gyroscopes are primarily used in high-end military equipment such as aerospace, while low-cost, low-precision products are widely applied in civilian fields like oil exploration, agricultural aircraft attitude control, and robotics. 4. Technical Challenges and Development Trends The key to achieving high-precision fiber optic gyroscopes lies in: 1. Studying the impact of optical devices and physical environments on performance. 2. Suppressing relative intensity noise. With the advancement of optoelectronic integration technology and specialty optical fibers, fiber optic gyroscopes are rapidly developing toward miniaturization and cost reduction. Integrated, high-precision, and miniaturized fiber optic gyroscopes will become the mainstream in the future. 5. Recommended Tactical-Grade Fiber Optic Gyroscope Products Taking Micro-Magic Company's products as an example, their tactical-grade fiber optic gyroscopes are characterized by medium precision, low cost, and long lifespan, offering significant price advantages in the market. Below are two popular products: GF-3G70 Performance Characteristics:Bias stability: 0.02~0.05°/h Typical Applications:Electro-optical pods/flight control platformsInertial Navigation Systems (INS)/Inertial Measurement Units (IMU)Platform stabilization devicesPositioning systemsNorth seekers GF-3G90 Performance Characteristics:Higher bias stability: 0.006~0.015°/hLong lifespan, high reliability Typical Applications:UAV flight controlMapping and orbital inertial measurementElectro-optical podsPlatform stabilizers 6. Conclusion Fiber optic gyroscope technology holds significant strategic importance for a country's industrial, defense, and technological development. With technological advancements and the expansion of application scenarios, fiber optic gyroscopes will play a critical role in more fields. Tactical-grade products, with their excellent cost-performance ratio, are gaining widespread application in both military and civilian markets. G-F3G70 Tri-Axis Fiber Optic Gyroscope G-F70ZK Medium and High Precision  Fiber Optic Gyroscope G-F3G90 Tri-Axis Fiber Optic Gyroscope --

Discover the innovative design of a miniaturized Fiber Optic Gyroscope (FOG) IMU, offering high precision, low power consumption, and redundancy for aerospace, navigation, and industrial applications. Learn about its technical advantages and performance 1. Overview With the increasing demand for inertial navigation systems in aerospace, high-end navigation, and industrial applications, miniaturization, low power consumption, and high reliability have become key indicators. This article presents an innovative design solution for a miniaturized Fiber Optic Gyroscope (FOG) IMU based on 40 years of FOG technology accumulation and verifies its excellent performance through engineering validation. 2. Technical Background Fiber Optic Gyroscope (FOG) measures angular velocity using the Sagnac effect. Since its introduction in 1976, FOG has gradually replaced traditional mechanical and laser gyroscopes due to its solid-state structure, high reliability, and fast startup advantages. 3. System Architecture Design This IMU system consists of two core components: the IMU module and the IMU circuit. The module includes four FOGs and four quartz flexure accelerometers, using a 4S structure. Any combination of three axes can achieve three-dimensional measurement of angular velocity and acceleration, with 1 degree of freedom redundancy to improve fault tolerance.The circuit system includes the main/backup interface circuit and the power management module. The main/backup interface provides cold-hot backup and is responsible for acquiring sensor signals and communicating with the navigation system in addition to providing secondary power. The power management module independently controls the power on/off of each channel sensor, enhancing system integration and power regulation capabilities. 4. Core Device and Circuit Optimization The miniaturized power management design utilizing LSMEU01 interface circuit based on SIP packaging and magnetic latching relays reduces the volume of the entire IMU circuit by approximately 50% and controls the weight to 0.778kg. The accelerometer adopts a temperature compensation strategy based on combined parameters, optimizing the power consumption of a single channel to 0.9W, effectively reducing the overall thermal load.Performance IndicatorsTotal weight: 850gStructure: Redundant configuration with 4 FOGs + 4 accelerometersApplication Environments: Aerospace, drilling surveying, dynamic communication platforms, and other scenarios with strict requirements on size, power, and performance. 5. Future Prospects This design has completed integrated testing in multiple typical systems and demonstrates stable and reliable performance. As one of the smallest FOG IMUs on the market, U-F3X90 is suitable for applications such as Attitude and Heading Reference Systems (AHRS), flight control systems, inertial/satellite fusion navigation platforms, and high-dynamic industrial equipment. It provides a high-precision, low-power solution for various high-end applications.     U-F3X90 Fiber Optic Gyroscope IMU   --

Learn how to reduce magnetic sensitivity in FOG IMUs with advanced techniques like depolarization, magnetic shielding, and error compensation. Discover high-precision solutions for aviation and navigation systems. In high-precision inertial measurement units (IMUs), the fiber optic gyroscope (FOG) is one of the core components, and its performance is crucial for the positioning and attitude perception of the entire system. However, due to the Faraday effect of the optical fiber coil, FOG is extremely sensitive to magnetic field anomalies, which directly leads to the degradation of its zero bias and drift performance, thereby affecting the overall accuracy of the IMU. So, how is the magnetic sensitivity of FOG IMU generated? And how can this influence be effectively suppressed? This article will deeply analyze the technical paths to reduce the magnetic sensitivity of FOG from the perspective of theory to engineering practice. 1. FOG Magnetic Sensitivity: Starting from the Physical Mechanism The reason why FOG is sensitive to magnetic fields lies in the Faraday effect - that is, when linearly polarized light passes through a certain material, under the influence of a magnetic field, its polarization plane will rotate. In the Sagnac ring interference structure of FOG, this rotational effect will cause a phase difference between two beams propagating in opposite directions, thereby leading to measurement errors. In other words, the interference of magnetic fields is not static but dynamically affects the output of FOG in a drifting manner.Theoretically, an axial magnetic field perpendicular to the axis of the optical fiber coil should not trigger the Faraday effect. However, in reality, due to the slight inclination during the winding of the optical fiber, the "axial magnetic effect" is still triggered. This is the fundamental reason why the influence of magnetic fields cannot be ignored in high-precision applications of FOG. 2. Two major technical approaches to reducing FOG magnetic sensitivity (1) Improvements at the optical device level a. Depolarization technology By replacing polarization-preserving fibers with single-mode fibers, the magnetic field response can be reduced. Because single-mode fibers have a weaker response to the Faraday effect, the sensitivity is reduced at the source.b. Advanced winding processControlling the winding tension and reducing residual stress within the fibers can effectively reduce magnetic induction errors. Combined with an automated tension control system, it is the key to improving the consistency of polarization-preserving coils.c. New low-magnetic-sensitivity optical fibersAt present, some manufacturers have launched optical fiber materials with low magnetic response coefficients. When used in combination with ring structures, they can optimize the magnetic anti-interference ability at the material level. (2) System-level Anti-magnetic Measures a. Magnetic Error Modeling and CompensationBy installing magnetic sensors (such as flux gates) to monitor the magnetic field in real time and introducing compensation models in the control system, the output of FOG can be dynamically corrected.b. Multi-layer Magnetic Shielding StructureUsing materials such as μ-alloys to construct double-layer or multi-layer shielding cavities can effectively weaken the influence of external magnetic fields on FOG. Finite element modeling has confirmed that its shielding efficiency can be increased by tens of times, but it also increases the system weight and cost. 3. Experimental Verification: How significant is the influence of magnetic fields? In a set of experiments based on a three-axis turntable, researchers collected the drift data of FOG in both open and closed states. The results showed that when the magnetic field interference was enhanced, the drift amplitude of FOG could increase by 5 to 10 times, and obvious spectral interference signals (such as 12.48Hz, 24.96Hz, etc.) appeared.This further indicates that if no effective measures are taken, the accuracy of FOG will be greatly compromised in actual aviation, space, and other high electromagnetic environments. 4. Practical Recommendations: How to Enhance the Anti-Magnetic Capability of FOG IMU? In practical applications, we recommend the following combination strategies:(1) Select polarization-eliminating FOG structure(2) Use low-magnetic-response optical fibers(3) Introduce optical fiber winding equipment with automatic tension control(4) Install three-dimensional flux gates and build error models(5) Optimize the design of μ-alloy shielding shellsTaking the U-F3X80, U-F3X100 series launched by Micro-Magic as examples, the integrated optical gyroscopes inside them have maintained stable output even in the presence of magnetic interference through multiple technical improvements, making them the preferred solution among current aviation-grade IMUs.  5. Conclusion: Accuracy determines the application level, and magnetic sensitivity must be taken seriously In high-precision positioning, navigation and guidance systems, the performance of FOG IMU determines the reliability of the system. And magnetic sensitivity, as a problem that has been overlooked for a long time, is now becoming one of the "bottlenecks" of accuracy. Only through collaborative optimization from materials, structures to system level can we truly achieve high-precision output of IMU in complex electromagnetic environments. If you are confused about IMU selection or FOG accuracy issues, you might as well rethink from the perspective of magnetic sensitivity. Micro-Magic’s FOG IMU U-F3X80, U-F3X90, U-F3X100,and U-F300 are all composed of fiber optic gyroscopes. In order to improve the accuracy of FOG IMU, we can completely reduce the magnetic sensitivity of the fiber optic gyroscopes inside them by corresponding technical measures. U-F3X80 Fiber Optic Gyroscope IMU U-F3X90 Fiber Optic Gyroscope IMU U-F100A Middle Precision Fiber Optic Gyroscope  U-F3X100 Fiber Optic Gyroscope IMU      

Key Points Product: Fiber Optic Gyroscopes (FOGs) Features: • Highly accurate sensor for measuring angular velocity • Low bias stability (≤0.2 °/h), ensuring high measurement accuracy • Low random walk (ARW) for stable output over time (e.g., 0.001°/√h) • Scale factor accuracy (e.g., 10 ppm) with minimal deviation from actual rotation • Sensitive to temperature, vibration, and light source changes Applications: • Aviation: Provides accurate position, velocity, and attitude data for aircraft • Navigation: Assists in guidance and positioning systems • Seismic Research: Monitors rotational movement during earthquake studies • Military: Used in missile and bomb guidance systems Advantages: • High precision and stability • Low power consumption, easy installation and maintenance • Reliable in dynamic environments with minimal drift and noise • Versatile in various applications requiring precision angular velocity measurement     Fiber optic gyroscopes (FOGs) are highly accurate sensors used to measure angular velocity. They are widely used in fields such as aviation, navigation, and seismic research due to their high precision, sensitivity, and excellent stability. Its core accuracy indicators, including zero bias drift, random walk, and angle measurement error, are the key to evaluating its performance. Detailed explanation of core accuracy indicators Fiber optic gyroscope uses optical fibers as sensing elements to achieve accurate measurement of rotational angular velocity. Its accuracy performance can be comprehensively evaluated through the following three indicators:   (1)    Bias Stability (Drift Rate)   This indicator reflects the output accuracy of the gyroscope in a non rotating state, usually measured by a benchmark accuracy. The zero bias drift of fiber optic gyroscope is extremely low, generally not exceeding 0.2 °/h, ensuring high measurement accuracy.   (2)    Random Walk (Angular Random Walk, ARW)   This indicator measures the stability of the gyroscope output value over a period of time. typically measured in degrees per square root hour (°/√h). For example, the FOG has an ARW of 0.001°/√h. This means that the noise in the gyroscope's output accumulates at a rate of 0.001 degrees per square root of the operating time. (3)     Scale Factor Accuracy   The scale factor accuracy indicates how well the gyroscope's output corresponds to the actual angular velocity. It is usually expressed as a percentage error. For example, The FOG has a scale factor accuracy of 10 ppm (parts per million)**. This means that for every degree per second (°/s) of actual rotation, the gyroscope's output may deviate by up to 0.001%.   Analysis of Factors Affecting Accuracy The accuracy of fiber optic gyroscopes is influenced by various external factors: (1)    Temperature: The sensitive components of fiber optic gyroscopes are sensitive to changes in ambient temperature, which may lead to zero bias drift or increased angle measurement errors. (2)    Vibration: Environmental vibrations can have adverse effects on the accuracy of fiber optic gyroscopes, potentially leading to unstable output values. (3)   Light source: Changes in parameters such as power and wavelength of the light source may also affect the output value of the fiber optic gyroscope, thereby affecting its accuracy. Example of G-F3G70 manufactured by Micro-Magic the G-F3G70 fiber optic gyroscope inertial group is designed for medium and high precision application backgrounds. It adopts three-axis common technology and split design, with low cost and stable performance. The structure adopts optical path and circuit integrated packaging, with simple structure and easy installation. It can be used in navigation guidance, attitude measurement and control systems of small missiles and guided bombs. Main performance index of the fiber-optic gyroscope   G-F3G70-A G-F3G70-B G-F3G70-C Unit zero bias stability ≤0.050 (10s) ≤0.03 (10s ) ≤0.02 (10s) (°)/h Zero bias stability full temperature (1℃/min, 100s ) ≤0.15 ≤0.12 ≤0.10 (°)/h Zero bias repeatability ≤0.050 ≤0.03 ≤0.03 (°)/h Random walk coefficient ≤0.002 ≤0.002 ≤0.001 (º)/h1/2 Scale factor nonlinearity ≤20 ppm Scale factor asymmetry ≤20 ppm Scale factor repeatability ≤20 ppm Conclusion With its high precision advantage, fiber optic gyroscopes have been widely used in fields such as aviation, navigation, and earthquake research. For example, in aircraft, fiber optic gyroscopes can accurately determine the position, velocity, and attitude of the aircraft, ensuring stable and precise flight direction. In summary, as a high-precision measurement device, the performance of fiber optic gyroscope is affected by various factors, but it still shows great potential and value in various fields of application.       G-F3G70 Affordable price Dynamic Range 400 Deg/S Optic Fiber Gyroscopes China Leading Supplier    

Explore comprehensive testing methods for fiber optic gyroscope key indicators, including zero bias stability, scale factor nonlinearity, and random walk coefficient (RWC). Learn step-by-step procedures, formulas, and equipment requirements for precision navigation and attitude control applications. Fiber optic gyroscope is based on Sagna effect and is widely used for measuring angular velocity in navigation and attitude control. Key indicators typically include zero bias stability, scaling factor, random walk, bandwidth, noise, temperature characteristics, and so on. By measuring these indicators, the performance of fiber optic gyroscopes can be comprehensively evaluated, and system design and compensation algorithms can be optimized based on these data.   1. Zero Bias Series Testing 1.1 Bias Definition： The average equivalent angular velocity output of a fiber optic gyroscope when there is no angular velocity input. Test Equipment: horizontal reference device, fiber optic gyroscope output measurement recording device. Test method: Fix the fiber optic gyroscope on a horizontal reference, with the input axis (IRA) pointing in the east-west direction. Record output data for at least 1 hour after power on, with a sampling frequency that meets the Nyquist criterion (≥ 2 times the highest frequency of the signal). Calculation formula:                 Where K is the scaling factor, is the average output value.   1.2 Bias Stability Definition: The degree of dispersion of zero bias output around the mean reflects short-term stability. Test method: Same as bias test, but requires long-term data recording (at least 1 hour). Calculation formula:                   where:  ： Zero bias stability, measured in degrees per hour (° ⁄ h) :  The single-sided amplitude output of the fiber optic gyroscope  at time .   1.3 Bias Repeatability Definition: Perform multiple power tests to ensure consistency of zero bias. Test method: Repeat the zero-bias test for more than 6 times, with power off and cooling to room temperature at intervals between each test. Calculation formula: For each test data, process it according to formula (1), calculate the zero bias, and then calculate the zero-bias repeatability of Q tests according to the following formula.                        Where,   :  Zero bias of the i-th test; :  Zero bias   1.4 Bias Temperature Sensitivity Definition: Zero bias drift caused by temperature changes. Test method: Set different temperature points (covering the working temperature range) inside the temperature control box, and maintain a constant temperature for 30 minutes at each temperature point. Measure the zero bias at each temperature point and calculate the deviation from the room temperature zero bias. Calculation formula: The test data is processed according to formula (1), and the zero bias of the fiber optic gyroscope at room temperature and each test temperature point is calculated separately. The zero bias temperature sensitivity of the fiber optic gyroscope is calculated according to the following formula:                             ：The i-th test temperature.  ：room temperature   2. Scale Factor Series Testing 2.1  Scale Factor Definition: Linear proportional relationship between output signal and input angular velocity Test equipment: high-precision rate turntable (error<1/3 of the tested gyroscope index) Test method: Select ≥ 11 angular velocity points (including the maximum input angular velocity) uniformly in both forward and reverse directions. Record the mean output of each point and fit a straight line using the least squares method. Calculation formula: Let be the average output of the fiber optic gyroscope at the jth input angular velocity, and the scaling factor calculation method is as follows:                                               The linear model for establishing the input-output relationship of fiber optic gyroscope is as follows:                     Using the least squares method to calculate K,                               Where ∅ is the rotational speed of the speed turntable, measured in degrees per second (° ⁄ s)   2.2 Scale factor nonlinearity Definition: Output the maximum deviation relative to the fitted line. Calculation formula: According to the above method, the input-output relationship of the fiber optic gyroscope is represented by fitting a straight line as follows:               Calculate the point-by-point nonlinear deviation of the output characteristics of the fiber optic gyroscope according to the following formula:                   Calculate the scaling factor linearity according to the following formula, and create the nonlinear deviation curve of the fiber optic gyroscope output (the horizontal axis represents the input angular velocity, and the vertical axis represents the nonlinear deviation)                   2.3 Scale factor temperature sensitivity Test method: Test the scaling factor at different temperature points and calculate the deviation caused by temperature changes. Calculation formula: The test data is processed according to the calculation method of scale factor, and the scale factor of the fiber optic gyroscope at room temperature and each test temperature point is calculated separately. The temperature sensitivity of the scale factor is calculated according to the following formula:                 3. Random Walk Coefficient (RWC) Definition: Integral angular velocity error caused by white noise output. Test method: Short time (tens of seconds) high-frequency sampling, analyze Allan variance. Formula for calculating Allan variance: a) There are n initial sample data of fiber optic gyroscope output values obtained at the initial sampling interval time . According to the calculation formula for gyroscope zero bias, the output angular velocity of each fiber optic gyroscope output value is calculated to obtain the initial sample data of output angular velocity, as shown in the following formula:               b) For continuous data of n initial samples, k continuous data are grouped together, and the time length of the array is set to , where τ equals , 2 ,  Calculate the average value of the array data for each time length. c) Find the average difference between two adjacent arrays:           d) Calculate the variance of a set of random variables:   …… (17) Repeat the above process with different values of, and obtain a curve in the double logarithmic coordinate system, which is called the Allan variance curve. Using the Allan variance model below, the coefficients are obtained through least squares fitting, and then the random walk coefficient RWC is calculated:                   Conclusion: The key indicator testing of fiber optic gyroscope is a bridge connecting research and development with practical applications. By quantitatively verifying performance, ensuring reliability, and meeting standard compliance, it ensures its "precision, stability, and usability" in military and civilian high-precision fields, while laying the foundation for technological innovation and cost optimization. GF2X64 Dual-Axis Low Precision Fiber Optic Gyroscope GF-60 Medium and Low Precision  Fiber Optic Gyroscope GF3G90 Tri-Axis Fiber Optic Gyroscope    

Ключевые моментыПродукт: Волоконно-оптический гироскоп (FOG)Ключевые особенности:Компоненты: Твердотельный датчик с использованием оптоволокна для точных инерциальных измерений.Функция: использует эффект САНЬЯКА для точного измерения угловой скорости без движущихся частей.Применение: Подходит для IMU, INS, систем самонаведения ракет, БПЛА и робототехники.Data Fusion: объединяет данные FOG с внешними ссылками для повышения точности и стабильности.Вывод: ВОГ обеспечивают высокую точность и надежность решения навигационных задач и имеют многообещающие будущие разработки в различных секторах.Как и кольцевой лазерный гироскоп, волоконно-оптический гироскоп имеет такие преимущества, как отсутствие механических движущихся частей, отсутствие времени предварительного нагрева, нечувствительное ускорение, широкий динамический диапазон, цифровой выход и небольшой размер. Кроме того, оптоволоконный гироскоп также преодолевает фатальные недостатки кольцевого лазерного гироскопа, такие как высокая стоимость и явление блокировки.Волоконно-оптический гироскоп — это разновидность оптоволоконного датчика, используемого в инерциальной навигации.Потому что у него нет движущихся частей – высокоскоростного ротора, называемого твердотельным гироскопом. Этот новый цельнотвердый гироскоп станет ведущим продуктом в будущем и имеет широкий спектр перспектив развития и применения.1. Классификация оптоволоконных гироскоповПо принципу работы волоконно-оптический гироскоп можно разделить на интерферометрический волоконно-оптический гироскоп (I-FOG), резонансный волоконно-оптический гироскоп (R-FOG) и волоконно-оптический гироскоп вынужденного рассеяния Бриллюэна (B-FOG). В настоящее время наиболее развитым волоконно-оптическим гироскопом является интерферометрический волоконно-оптический гироскоп (то есть первое поколение волоконно-оптических гироскопов), который получил наиболее широкое распространение. Он использует многовитковую катушку из оптоволокна для усиления эффекта SAGNAC. Двухлучевой кольцевой интерферометр, состоящий из многовитковой катушки одномодового оптоволокна, может обеспечить высокую точность, но также неизбежно усложнит общую структуру.Волоконно-оптические гироскопы делятся на волоконно-оптические гироскопы с открытым кольцом и волоконно-оптические гироскопы с замкнутым контуром в зависимости от типа петли. Волоконно-оптический гироскоп с разомкнутым контуром без обратной связи, непосредственное обнаружение оптического выхода, сохранение многих сложных оптических и схемных структур, преимущества простой структуры, дешевой цены, высокой надежности, низкого энергопотребления, недостатком является плохая линейность ввода-вывода. , небольшой динамический диапазон, в основном используется в качестве датчика угла. Базовая конструкция интерферометрического волоконно-оптического гироскопа с разомкнутым контуром представляет собой кольцевой двухлучевой интерферометр. В основном он используется в случаях, когда точность невысока, а объем небольшой.2. Состояние и будущее оптоволоконного гироскопа.В связи с быстрым развитием оптоволоконных гироскопов многие крупные компании, особенно производители военной техники, вложили огромные финансовые ресурсы в его изучение. Основные исследовательские компании США, Японии, Германии, Франции, Италии, России, гироскопы низкой и средней точности завершили индустриализацию, а США сохранили лидирующие позиции в этой области исследований.Развитие волоконно-оптических гироскопов в нашей стране пока находится на относительно отсталом уровне. По уровню развития разработка гироскопов разделена на три эшелона: первый эшелон - США, Великобритания, Франция, они обладают всеми возможностями исследований и разработок в области гироскопов и инерциальной навигации; Второй ярус – это в основном Япония, Германия, Россия; Китай в настоящее время находится на третьем уровне. Исследования оптоволоконных гироскопов в Китае начались относительно поздно, но усилиями большинства научных исследователей постепенно сократили разрыв между нами и развитыми странами.В настоящее время отраслевая цепочка оптоволоконных гироскопов в Китае завершена, и производителей можно найти выше и ниже по технологической цепочке, а точность разработки волоконно-оптических гироскопов достигла требований средней и низкой точности инерциальной навигационной системы. Хотя производительность относительно низкая, она не является узким местом, как чип.Будущее развитие оптоволоконных гироскопов будет сосредоточено на следующих аспектах:(1) Высокая точность. Более высокая точность является неизбежным требованием для оптоволоконного гироскопа, который заменит лазерный гироскоп в современной навигации. В настоящее время технология высокоточных волоконно-оптических гироскопов еще не полностью развита.(2) Высокая стабильность и защита от помех. Долговременная высокая стабильность также является одним из направлений развития оптоволоконного гироскопа, который может сохранять точность навигации в течение длительного времени в суровых условиях окружающей среды. Это требование инерциальной навигационной системы для гироскопа. Например, в случае высокой температуры, сильного землетрясения, сильного магнитного поля и т. д. оптоволоконный гироскоп также должен иметь достаточную точность, чтобы соответствовать требованиям пользователей.(3) Диверсификация продукции. Необходимо разрабатывать продукты с разной точностью и разными потребностями. У разных пользователей разные требования к точности навигации, а структура оптоволоконного гироскопа проста, и при изменении точности необходимо регулировать только длину и диаметр катушки. В этом отношении его преимущество состоит в том, что он превосходит механический гироскоп и лазерный гироскоп, а его различные прецизионные изделия легче получить, что является неизбежным требованием практического применения волоконно-оптического гироскопа.(4) Масштаб производства. Снижение стоимости также является одним из предварительных условий того, чтобы оптоволоконный гироскоп был принят пользователями. Масштаб производства различных компонентов может эффективно способствовать снижению производственных затрат, особенно для оптоволоконных гироскопов средней и низкой точности.3.РезюмеСтабильность нулевого смещения оптоволоконного гироскопа F50 составляет 0,1–0,3 градуса/час, а стабильность нулевого смещения F60 — 0,05–0,2 градуса/час. Их области применения в основном одинаковы и могут использоваться в небольших IMU, INS, сервоприводах слежения за ракетами, фотоэлектрических модулях, БПЛА и других областях применения. Если вам нужны дополнительные технические данные, пожалуйста, свяжитесь с нами.ГФ50Одноосный волоконно-оптический гироскоп средней точности военного стандарта ГФ60Одноосный оптоволоконный гироскоп, оптоволоконный гироскоп малой мощности, угловая скорость Imu для навигации 

Ключевые моментыПродукт: Интегрированный оптоволоконный гироскоп на основе оптического чипаКлючевые особенности:Компоненты: Использует встроенный оптический чип, объединяющий такие функции, как люминесценция, разделение луча, модуляция и обнаружение, на платформе тонкой пленки ниобата лития (LNOI).Функция: Обеспечивает интеграцию «мульти-в-одном» нечувствительных функций оптического пути, уменьшая размер и производственные затраты, одновременно улучшая поляризацию и фазовую модуляцию для точных характеристик гироскопа.Применение: Подходит для позиционирования, навигации, ориентации и измерения наклона нефтяных скважин.Оптимизация. Дальнейшие улучшения коэффициента затухания поляризации, мощности излучения и эффективности связи могут повысить стабильность и точность.Вывод: эта интегрированная конструкция открывает путь к миниатюрным и недорогим оптоволоконным гироскопам, удовлетворяя растущий спрос на компактные и надежные решения для инерциальной навигации.Благодаря преимуществам полностью твердотельного устройства, высокой производительности и гибкой конструкции, оптоволоконный гироскоп стал основным инерционным гироскопом, который широко используется во многих областях, таких как позиционирование и навигация, управление ориентацией и измерение наклона нефтяных скважин. В новой ситуации новое поколение инерциальных навигационных систем развивается в сторону миниатюризации и дешевизны, что выдвигает все более высокие требования к комплексным характеристикам гироскопа, таким как объем, точность и стоимость. В последние годы гироскопы с полусферическим резонатором и гироскопы MEMS быстро развивались, обладая преимуществом небольшого размера, что оказывает определенное влияние на рынок оптоволоконных гироскопов. Основной проблемой уменьшения объема традиционного оптического гироскопа является уменьшение объема оптического пути. В традиционной схеме оптическая трасса волоконно-оптического гироскопа состоит из нескольких дискретных оптических устройств, каждое из которых реализовано на разных принципах и процессах и имеет самостоятельную упаковку и пигтейл. В результате объем устройства согласно предшествующему уровню техники близок к пределу уменьшения, и трудно поддерживать дальнейшее уменьшение объема оптоволоконного гироскопа. Поэтому необходимо срочно изучить новые технические решения для реализации эффективной интеграции различных функций оптического пути, значительного уменьшения объема гироскопического оптического пути, улучшения совместимости процессов и снижения себестоимости устройства.С развитием технологии полупроводниковых интегральных схем интегральная оптическая технология постепенно достигла прорыва, размер элемента постоянно уменьшался, и он вышел на микро- и наноуровень, что значительно способствовало техническому развитию интегрированных оптических чипов и применяется в оптической связи, оптических вычислениях, оптическом зондировании и других областях. Интегрированная оптическая технология обеспечивает новое и перспективное техническое решение для миниатюризации и удешевления волоконно-оптического гирооптического тракта.1. Конструкция схемы интегрированного оптического чипа1.1 Общий дизайнТрадиционный оптический источник света (SLD или ASE), волоконно-оптический соединитель (называемый «разветвителем»), фазовый модулятор волновода Y-ветви (называемый «модулятором волновода Y»), детектор, чувствительное кольцо (волоконное кольцо). Среди них чувствительное кольцо является основным элементом чувствительной угловой скорости, и размер его объема напрямую влияет на точность гироскопа.Мы предлагаем гибридный интегрированный чип, который состоит из компонента источника света, многофункционального компонента и компонента обнаружения посредством гибридной интеграции. Среди них часть источника света является независимым компонентом, который состоит из чипа SLD, компонента изолирующей коллимации и периферийных компонентов, таких как радиатор и полупроводниковый охладитель. Модуль обнаружения состоит из чипа обнаружения и чипа усилителя транссопротивления. Многофункциональный модуль представляет собой основной корпус гибридного интегрированного чипа, который реализован на основе тонкопленочного чипа ниобата лития (LNOI) и в основном включает в себя оптический волновод, преобразователь модового пятна, поляризатор, светоделитель, модовый аттенюатор, модулятор и другие компоненты. чиповые структуры. Луч, излучаемый чипом SLD, после изоляции и коллимации передается в волновод LNOI.Поляризатор отклоняет входной свет, а модовый аттенюатор ослабляет нерабочую моду. После того как светоделитель разделит луч, а модулятор модулирует фазу, выходной чип попадает в чувствительное кольцо и чувствительную угловую скорость. Интенсивность света улавливается микросхемой детектора, и генерируемый фотоэлектрический выходной сигнал проходит через микросхему трансрезистивного усилителя в схему демодуляции.Гибридный интегрированный оптический чип имеет функции люминесценции, разделения луча, объединения луча, отклонения, модуляции, обнаружения и т. д. Он реализует интеграцию «мульти-в-одном» нечувствительных функций гироскопического оптического пути. Волоконно-оптические гироскопы зависят от чувствительной угловой скорости когерентного луча с высокой степенью поляризации, а характеристики поляризации напрямую влияют на точность гироскопов. Традиционный модулятор Y-волновода сам по себе представляет собой интегрированное устройство, имеющее функции отклонения, разделения луча, объединения луча и модуляции. Благодаря методам модификации материалов, таким как обмен протонов или диффузия титана, модуляторы Y-волновода обладают чрезвычайно высокой отклоняющей способностью. Однако к тонкопленочным материалам необходимо учитывать требования к размеру, интеграции и способности к отклонению, которые невозможно удовлетворить методами модификации материала. С другой стороны, поле мод тонкопленочного оптического волновода намного меньше, чем поле моды оптического волновода из объемного материала, что приводит к изменениям в распределении электростатического поля и параметрах показателя электропреломления, и необходимо перепроектировать структуру электрода. Таким образом, поляризатор и модулятор являются основными элементами конструкции микросхемы «все в одном».1.2 Специальная конструкцияПоляризационные характеристики получены путем структурного смещения и разработан встроенный поляризатор, состоящий из изогнутого волновода и прямого волновода.Согласованный. Изогнутый волновод может ограничить разницу между режимом передачи и режимом отсутствия передачи и добиться эффекта смещения режима. Потери при передаче режима передачи уменьшаются за счет установки смещения.На характеристики передачи оптического волновода в основном влияют потери рассеяния, утечка мод, потери излучения и потери рассогласования мод. Теоретически потери на рассеяние и утечка мод в небольших изогнутых волноводах невелики и в основном ограничиваются поздним процессом. Однако радиационные потери изогнутых волноводов присущи и по-разному влияют на разные моды. На характеристики передачи изогнутого волновода в основном влияют потери рассогласования мод, а на стыке прямого и изогнутого волноводов наблюдается перекрытие мод, что приводит к резкому увеличению рассеяния мод. Когда световая волна передается в поляризованный волновод, из-за наличия кривизны эффективный показатель преломления моды световой волны различен в вертикальном направлении и параллельном направлении, а ограничение моды различно, что приводит к различному затуханию. эффекты для режимов TE и TM.Следовательно, необходимо спроектировать параметры изгибающего волновода для достижения характеристик отклонения. Среди них радиус изгиба является ключевым параметром изгибаемого волновода. Потери при передаче при различных радиусах изгиба и сравнение потерь между различными режимами рассчитываются с помощью решателя собственных мод FDTD. Результаты расчетов показывают, что потери волновода уменьшаются с увеличением радиуса при малом радиусе изгиба. На этой основе рассчитывается связь между свойством поляризации (отношением моды TE к моде TM) и радиусом изгиба, причем свойство поляризации обратно пропорционально радиусу изгиба. При определении радиуса изгиба встроенного поляризатора следует учитывать теоретические расчеты, результаты моделирования, технологические возможности и фактический спрос.Временная область с конечной разностью (FDTD) используется для моделирования поля проходящего света встроенного поляризатора. Мода TE может проходить через структуру волновода с низкими потерями, тогда как мода TM может вызывать явное затухание моды, чтобы получить поляризованный свет с высоким коэффициентом затухания. Увеличивая количество каскадных волноводов, можно дополнительно улучшить коэффициент затухания поляризации-затухания, и в микронном масштабе можно получить показатели коэффициента затухания поляризации выше -35 дБ. В то же время структура волновода на кристалле проста, что позволяет легко реализовать недорогое изготовление устройства.2. Интегрированная проверка производительности оптического чипа.Основной чип LNOI интегрированного оптического чипа представляет собой ненарезанный образец, на котором выгравированы несколько структур чипа, а размер одного основного чипа LNOI составляет 11 мм × 3 мм. Тест производительности интегрированного оптического чипа в основном включает измерение спектрального отношения, коэффициента затухания поляризации и полуволнового напряжения.На основе интегрированного оптического чипа строится прототип гироскопа и проводится проверка работоспособности интегрированного оптического чипа. Характеристики статического нулевого смещения прототипа гироскопа на основе встроенного оптического чипа в невиброизолированном основании при комнатной температуре. основанный на набореГироскоп, выполненный в виде оптического чипа, имеет длительный временной дрейф в пусковом сегменте, что в основном вызвано пусковыми характеристиками источника света и большими потерями оптической линии связи. В 90-минутном тесте стабильность нулевого смещения гироскопа составила 0,17°/ч (10 с). По сравнению с гироскопом на основе традиционных дискретных устройств показатель устойчивости нулевого смещения ухудшается на порядок, что указывает на необходимость дальнейшей оптимизации встроенного оптического чипа. Основные направления оптимизации: улучшить коэффициент затухания поляризации чипа, улучшить световую мощность светоизлучающего чипа, повысить эффективность конечного соединения чипа и уменьшить общие потери интегрированного чипа.3 РезюмеМы предлагаем интегрированный оптический чип на основе LNOI, который может реализовать интеграцию нечувствительных функций, таких как люминесценция, расщепление луча, объединение луча, отклонение, модуляция и обнаружение. Стабильность нулевого смещения прототипа гироскопа на основе интегрального оптического чипа составляет 0,17°/ч. По сравнению с традиционными дискретными устройствами производительность чипа все еще имеет определенный разрыв, который необходимо дополнительно оптимизировать и улучшать. Мы предварительно изучаем возможность полностью интегрированных функций оптического пути, за исключением кольца, которые могут максимизировать ценность применения интегрированного оптического чипа в гироскопе и удовлетворить потребности в миниатюризации и низкой стоимости оптоволоконного гироскопа.ГФ50Одноосный волоконно-оптический гироскоп средней точности военного стандарта ГФ60Одноосный оптоволоконный гироскоп, оптоволоконный гироскоп малой мощности, угловая скорость Imu для навигации 

Ключевые моментыПродукт: Система обнаружения деформации на основе оптоволоконного гироскопаКлючевые особенности:Компоненты: Включает высокоточные оптоволоконные гироскопы для измерения угловой скорости и расчета траектории.Функция: Объединяет гироскопические данные с измерениями расстояний для обнаружения структурных деформаций с высокой точностью.Применение: Подходит для гражданского строительства, мониторинга состояния конструкций и анализа деформаций мостов, зданий и других инфраструктур.Производительность: обеспечивает точность обнаружения деформации более 10 мкм при скорости движения 2 м/с с использованием гироскопов средней точности.Преимущества: Компактный дизайн, легкий вес, низкое энергопотребление и простота использования, обеспечивающая простоту развертывания.Заключение:Эта система обеспечивает точные и надежные измерения деформации, предлагая ценные решения для инженерного и структурного анализа.1 Метод обнаружения деформаций инженерных конструкций на основе волоконно-оптического гироскопаПринцип метода обнаружения деформаций инженерных сооружений на основе волоконно-оптического гироскопа заключается в закреплении волоконно-оптического гироскопа на устройстве обнаружения, измерении угловой скорости системы обнаружения при движении по измеряемой поверхности инженерной конструкции, измерении рабочего расстояния устройство обнаружения и рассчитать рабочую траекторию устройства обнаружения для обнаружения деформации инженерной конструкции. В данной статье этот метод называется методом траекторий. Этот метод можно описать как «двумерную плоскую навигацию», то есть положение носителя определяется по отвесу измеряемой поверхности конструкции и окончательно получается траектория носителя вдоль измеряемой поверхности конструкции.Согласно принципу метода траектории, его основные источники ошибок включают в себя базовую ошибку, ошибку измерения расстояния и ошибку измерения угла. Эталонная ошибка относится к ошибке измерения начального угла наклона θ0, ошибка измерения расстояния относится к ошибке измерения ΔLi, а ошибка измерения угла относится к ошибке измерения Δθi, которая в основном вызвана ошибкой измерения угловая скорость оптоволоконного гироскопа. В данной статье не рассматривается влияние ошибки отсчета и ошибки измерения расстояния на ошибку обнаружения деформации, анализируется только ошибка обнаружения деформации, вызванная погрешностью волоконно-оптического гироскопа.2 Анализ точности обнаружения деформаций на основе волоконно-оптического гироскопа2.1 Моделирование ошибок оптоволоконного гироскопа в приложениях обнаружения деформацийВолоконно-оптический гироскоп представляет собой датчик измерения угловой скорости на основе эффекта Саньяка. После того как свет, излучаемый источником света, проходит через Y-волновод, в оптоволокне образуются два луча света, вращающиеся в противоположных направлениях. Когда носитель вращается относительно инерционного пространства, существует оптическая разность путей между двумя лучами света, и сигнал оптической интерференции, связанный с угловой скоростью вращения, может быть обнаружен на конце детектора, чтобы измерить диагональную скорость.Математическое выражение выходного сигнала оптоволоконного гироскопа: F=Kw+B0+V. Где F — выходная мощность гироскопа, K — масштабный коэффициент, а ω — мощность гироскопа.Вход угловой скорости на чувствительную ось, B0 — гироскопическое смещение нуля, υ — интегральная погрешность, включая белый шум и медленно меняющиеся компоненты, вызванные различными шумами с большим временем корреляции, υ также можно рассматривать как ошибку смещения нуля. .Источниками погрешности измерения оптоволоконного гироскопа являются ошибка масштабного коэффициента и ошибка нулевого отклонения. В настоящее время погрешность масштабного коэффициента применяемого в технике волоконно-оптического гироскопа составляет 10-5~10-6. При применении обнаружения деформации входная угловая скорость мала, а ошибка измерения, вызванная ошибкой масштабного коэффициента, намного меньше, чем ошибка, вызванная ошибкой нулевого отклонения, которую можно игнорировать. Постоянная составляющая ошибки нулевого смещения характеризуется повторяемостью нулевого смещения Br, которая представляет собой стандартное отклонение значения нулевого смещения в нескольких испытаниях. Компонент переменного тока характеризуется стабильностью нулевого смещения Bs, которая представляет собой стандартное отклонение выходного значения гироскопа от его среднего значения в одном тесте, и его значение связано со временем выборки гироскопа.2.2 Расчет погрешности деформации на основе волоконно-оптического гироскопаНа примере простой модели опирающейся балки рассчитана ошибка обнаружения деформации и установлена теоретическая модель деформации конструкции. На основании этого устанавливается обнаружениеНа основе рабочей скорости и времени выборки системы можно получить теоретическую угловую скорость оптоволоконного гироскопа. Тогда ошибка измерения угловой скорости волоконно-оптического гироскопа может быть смоделирована в соответствии с моделью ошибки нулевого отклонения волоконно-оптического гироскопа, установленной выше.2.3 Пример моделирования моделированияНастройка моделирования скорости движения и времени выборки использует режим изменения диапазона, то есть ΔLi, прошедшее за каждый момент выборки, является фиксированным, а время выборки того же сегмента линии изменяется путем изменения скорости движения. Например, когда ΔLi составляет 1 мм, например, скорость движения составляет 2 м/с, время выборки составляет 0,5 мс. Если рабочая скорость составляет 0,1 м/с, время выборки составляет 10 мс.3 Связь между характеристиками оптоволоконного гироскопа и погрешностью измерения деформацииВо-первых, анализируется влияние ошибки повторяемости при нулевом смещении. Когда нет ошибки стабильности нулевого смещения, ошибка измерения угловой скорости, вызванная ошибкой нулевого смещения, фиксируется, например, чем выше скорость движения, тем короче общее время измерения, тем меньше влияние ошибки нулевого смещения, тем меньше деформация. погрешность измерения. При высокой скорости работы ошибка стабильности смещения нуля является основным фактором, вызывающим ошибку измерения системы. Когда скорость движения низкая, ошибка повторяемости нулевого смещения становится основным источником ошибки измерения системы.При использовании типичного индекса оптоволоконного гироскопа средней точности, то есть стабильность нулевого смещения составляет 0,5 °/ч при времени выборки 1 с, повторяемость нуля составляет 0,05 °/ч. Сравните погрешности измерения системы при рабочей скорости 2 м/с, 1 м/с, 0,2 м/с, 0,1 м/с, 0,02 м/с, 0,01 м/с, 0,002 м/с и 0,001 м/с. Когда рабочая скорость составляет 2 м/с, погрешность измерения составляет 8,514 мкм (СКЗ), когда скорость измерения снижается до 0,2 м/с, погрешность измерения составляет 34,089 мкм (СКЗ), когда скорость измерения снижается до 0,002. м/с, погрешность измерения составляет 2246,222 мкм (СКЗ), как видно из результатов сравнения. Чем выше скорость движения, тем меньше погрешность измерения. Учитывая удобство инженерной эксплуатации, скорость движения 2 м/с позволяет достичь точности измерения более 10 мкм.4 РезюмеНа основе имитационного анализа измерения деформации инженерных конструкций на основе волоконно-оптического гироскопа установлена модель погрешности волоконно-оптического гироскопа, а также получена связь между погрешностью измерения деформации и характеристиками волоконно-оптического гироскопа с использованием простой опорной балки. модель как пример. Результаты моделирования показывают, что чем быстрее работает система, то есть чем короче время выборки оптоволоконного гироскопа, тем выше точность измерения деформации системы при неизменном количестве выборки и гарантированной точности определения расстояния. Благодаря типичному индексу оптоволоконного гироскопа средней точности и скорости движения 2 м/с можно достичь точности измерения деформации более 10 мкм.Micro-Magic Inc GF-50 имеет диаметр φ50*36,5 мм и точность 0,1 градуса в час. GF-60 с точностью 0,05°/ч относится к высокому тактическому уровню оптоволоконного гироскопа. Наша компания производит гироскопы небольшого размера, легкого веса, низкого энергопотребления, быстрого запуска, простого управления, простоты в использовании и других характеристик, широко используется в INS, IMU, системе позиционирования, системе определения севера, стабильности платформы и других областях. Если вы заинтересованы в нашем оптоволоконном гироскопе, пожалуйста, свяжитесь с нами.ГФ50Одноосный волоконно-оптический гироскоп средней точности военного стандарта ГФ60Одноосный оптоволоконный гироскоп, оптоволоконный гироскоп малой мощности, угловая скорость Imu для навигации 

Ключевые моментыПродукт: Волоконно-оптический гироскоп (FOG)Ключевые особенности:Компоненты: На основе катушек оптоволокна, использующих эффект Саньяка для точных измерений углового смещения.Функция: Обеспечивает высокую чувствительность и точность, идеально подходит для определения ориентации движущихся объектов.Применение: широко используется в военных целях (например, наведение ракет, навигация танков) и расширяется в гражданские сектора (например, автомобильная навигация, геодезия).Data Fusion: сочетает в себе инерционные измерения с передовой микроэлектроникой для повышения точности и стабильности.Вывод: оптоволоконный гироскоп имеет решающее значение для высокоточной навигации и имеет многообещающий потенциал роста в различных приложениях.Рынок волоконно-оптических гироскоповБлагодаря своим уникальным преимуществам волоконно-оптический гироскоп имеет широкую перспективу развития в области прецизионного измерения физических величин. Поэтому изучение влияния оптических устройств и физической среды на производительность волоконно-оптических гироскопов и подавление шума относительной интенсивности стали ключевыми технологиями для реализации высокоточных волоконно-оптических гироскопов. По мере углубления исследований интегрированный волоконный гироскоп с высокой точностью и миниатюризацией будет широко разработан и применен.Волоконно-оптический гироскоп в настоящее время является одним из основных устройств в области инерционной техники. С улучшением технического уровня масштабы применения волоконно-оптических гироскопов будут продолжать расширяться. Поскольку это основной компонент оптоволоконных гироскопов, рыночный спрос также будет расти. В настоящее время высококачественное оптоволоконное кольцо Китая все еще необходимо импортировать, и в соответствии с общей тенденцией внутреннего замещения основная конкурентоспособность китайских предприятий по производству оптоволоконных колец и независимые возможности исследований и разработок все еще нуждаются в дальнейшем повышении.В настоящее время оптоволоконное кольцо в основном используется в военной сфере, но с расширением применения оптоволоконного гироскопа в гражданской сфере доля применения оптоволоконного кольца в гражданской области будет еще больше улучшаться.Согласно «Отчету об обзоре рынка оптоволоконных гироскопов Китая и анализе инвестиционных рекомендаций на 2022-2027 годы»:Волоконно-оптический гироскоп представляет собой чувствительный элемент на основе катушки оптического волокна, а свет, излучаемый лазерным диодом, распространяется вдоль оптического волокна в двух направлениях. Разница путей распространения света определяет угловое смещение чувствительного элемента. Современный оптоволоконный гироскоп — это прибор, позволяющий точно определять ориентацию движущихся объектов. Это инерциальный навигационный прибор, широко используемый в современной авиационной, навигационной, аэрокосмической и оборонной промышленности. Его развитие имеет большое стратегическое значение для промышленности страны, национальной обороны и других высокотехнологичных разработок.Волоконно-оптический гироскоп — это новый полностью твердотельный оптоволоконный датчик, основанный на эффекте Саньяка. Волоконно-оптический гироскоп можно разделить на интерферометрический волоконно-оптический гироскоп (I-FOG), резонансный волоконно-оптический гироскоп (R-FOG) и волоконно-оптический гироскоп вынужденного рассеяния Бриллюэна (B-FOG) в зависимости от режима его работы. По точности оптоволоконный гироскоп можно разделить на тактический уровень низкого уровня, тактический уровень высокого класса, уровень навигации и уровень точности. По открытости волоконно-оптические гироскопы можно разделить на военные и гражданские. В настоящее время большинство волоконно-оптических гироскопов используются в военных целях: для ориентации истребителей и ракет, навигации танков, измерения курса подводных лодок, боевых машин пехоты и других областях. Гражданское использование в основном связано с автомобильной и авиационной навигацией, геодезией мостов, бурением нефтяных скважин и другими областями.В зависимости от точности оптоволоконного гироскопа его применение варьируется от стратегического оружия и оборудования до гражданских сфер коммерческого уровня. Волоконно-оптические гироскопы средней и высокой точности в основном используются в высокотехнологичных областях вооружения и техники, таких как аэрокосмическая промышленность, в то время как недорогие оптоволоконные гироскопы низкой точности в основном используются в разведке нефти, управлении ориентацией сельскохозяйственных самолетов, роботах и многих других. гражданские поля с низкими требованиями к точности. С развитием передовых технологий микроэлектроники и оптоэлектроники, таких как фотоэлектрическая интеграция и разработка специальной волоконной оптики для волоконно-оптических гироскопов, ускорились миниатюризация и удешевление волоконно-оптических гироскопов.Краткое содержаниеВолоконно-оптический гироскоп Micro-Magic Inc в основном представляет собой тактический волоконно-оптический гироскоп средней точности, по сравнению с другими производителями, низкой стоимостью, длительным сроком службы, цена очень доминирующая, а область применения также очень широкая, включая два очень популярных GF50. , GF-60, вы можете нажать на страницу сведений, чтобы получить дополнительные технические данные.ГФ50Одноосный волоконно-оптический гироскоп средней точности военного стандарта ГФ60Одноосный оптоволоконный гироскоп, оптоволоконный гироскоп малой мощности, угловая скорость Imu для навигации 

Ключевые моменты Продукт: Волоконно-оптический гироскоп GF70ZKКлючевые особенности:Компоненты: Для высокоточных инерциальных измерений используются оптоволоконные гироскопы.Функция: Обеспечивает быстрый запуск и надежные навигационные данные для различных приложений.Применение: Подходит для инерциальных навигационных систем, систем стабилизации платформ и систем позиционирования в аэрокосмических и автономных транспортных средствах.Производительность: стабильность нулевого смещения от 0,01 до 0,02, адаптированная к потребностям в точности и диапазоне измерений.Вывод: GF70ZK сочетает в себе компактный размер и низкое энергопотребление, что делает его универсальным выбором для решения сложных навигационных задач в различных отраслях.1. Что такое инерциальная навигацияЧтобы понять, что такое инерциальная навигация, нам сначала нужно разбить это словосочетание на две части, то есть навигация + инерция.Проще говоря, навигация решает проблему перемещения из одного места в другое, указывая направление, обычно с помощью компаса.Инерция, первоначально выведенная из механики Ньютона, относится к свойству объекта, который сохраняет свое состояние движения. Он имеет функцию записи информации о состоянии движения объекта.Для иллюстрации инерциальной навигации используется простой пример. Ребенок с другом играют в игру у входа в комнату, покрытую плиткой, и по определенным правилам переходят по плитке на другую сторону. Один вперед, три налево, пять вперед, два направо… Каждый его шаг равен длине напольной плитки, и люди за пределами комнаты могут получить полную траекторию его движения, нарисовав соответствующую длину и маршрут на бумаге. Ему не нужно видеть комнату, чтобы знать положение ребенка, скорость и т. д.Основной принцип инерциальной навигации и некоторых других видов навигации примерно таков: знай свое исходное положение, начальную ориентацию (отношение), направление и направление движения в каждый момент и немного продвигайся вперед. Сложите их вместе (что соответствует операции математического интегрирования), и вы сможете просто получить свою ориентацию, положение и другую информацию.Итак, как получить текущую ориентацию (отношение) и информацию о положении движущегося объекта? Необходимо использовать множество датчиков, в инерциальной навигации используется инерциальные приборы: акселерометр + гироскоп.Инерциальная навигация использует гироскоп и акселерометр для измерения угловой скорости и ускорения носителя в инерциальной системе отсчета, а также интегрирует и вычисляет время для получения скорости и относительного положения и преобразует его в навигационную систему координат, так что ток носителя положение может быть получено путем объединения информации о первоначальном положении.Инерциальная навигация представляет собой внутреннюю замкнутую навигационную систему, в которой отсутствует ввод внешних данных для исправления ошибки при движении носителя. Поэтому единую инерциальную навигационную систему можно использовать только на коротких периодах плавания. Для длительной работы системы необходимо периодически исправлять внутреннюю накопившуюся ошибку средствами спутниковой навигации.2. Гироскопы в инерциальной навигации.Технология инерциальной навигации широко используется в аэрокосмической, спутниковой навигации, БПЛА и других областях из-за ее высокой скрытности и полной автономной способности получать информацию о движении. Технология инерциальной навигации, особенно в области микродронов и автономного вождения, может предоставлять точную информацию о направлении и скорости и может играть незаменимую роль в сложных условиях или когда другие внешние вспомогательные навигационные сигналы не могут использовать преимущества автономной навигации в окружающей среде. для достижения надежного измерения ориентации и положения. Являясь важным компонентом инерциальной навигационной системы, оптоволоконный гироскоп играет решающую роль в ее навигационных возможностях. В настоящее время на рынке представлены в основном оптоволоконные гироскопы и МЭМС-гироскопы. Хотя точность оптоволоконного гироскопа высока, вся его система состоит из соединителей.модулятор, оптоволоконное кольцо и другие дискретные компоненты, что приводит к большому объему и высокой стоимости, в микро-БПЛА, беспилотных и других областях не может удовлетворить требования к его миниатюризации и низкой стоимости, применение значительно ограничено. Хотя МЭМС-гироскоп может достичь миниатюризации, его точность низкая. Кроме того, он имеет движущиеся части, плохую устойчивость к ударам и вибрации и его трудно применять в суровых условиях.3 РезюмеВолоконно-оптический гироскоп GF70ZK компании Micro-Magic Inc специально разработан в соответствии с концепцией традиционных волоконно-оптических гироскопов и имеет небольшие размеры 70*70*32 мм; Легкий вес, менее или равный 250 г; Низкое энергопотребление, менее или равно 4 Вт; Начните быстро, время запуска всего 5 с; Этот оптоволоконный гироскоп прост в эксплуатации и использовании и широко используется в INS, IMU, системах позиционирования, системах определения севера, стабилизации платформы и других областях.Стабильность нулевого смещения нашего GF80 составляет от 0,01 до 0,02. Самая большая разница между этими двумя оптоволоконными гироскопами заключается в том, что диапазон измерения, конечно, разный. Наш оптоволоконный гироскоп можно использовать в инерциальной навигации, вы можете сделать подробный выбор в зависимости от значения точности и диапазона измерения, пожалуйста. проконсультируйтесь с нами в любое время и получите дополнительные технические данные.ГФ70ЗКВолоконно-оптические гироскопические датчики Навигационный поисковик севера Инерциальная навигация Система отсчета ориентации/азимута G-F80Миниатюрные датчики гироскопа оптического волокна компактный размер 80мм