Исследование и повышение точностных параметров волоконно-оптических гироскопов
Диссертация
Под влиянием изменений температуры окружающей среды в волоконно-оптической катушке возникают температурные градиенты, изменяющиеся во времени. Это приводит к появлению на выходе интерферометра сигнала, не зависящего от скорости вращения, т. е. к ошибке. В литературе это явление получило название эффекта Шупе. Применение специальной симметричной намотки ОВ на катушку позволяет значительно снизить… Читать ещё >
Список литературы
- Филатов, Ю. В. Волоконно-оптический гироскоп: учебное пособие / Ю. В. Филатов. — СПб.: СПбГУ «ЛЭТИ», 2003. — 52 с.
- Ohno, A. Applications and Technical Progress of Fiber Optic Gyros in Japan / A. Ohno, A. Kurokawa, T. Kumagai, S. Nakamura, K. Hotate // Optical Fiber Sensors: conference paper «Optical Society of America». — Cancun, Mexico, 2006.
- Fiberoptic gyros for space, marine and aviation applications / G. A. Sanders и др. // SPIE. —1996. — № 2837. — С. 61−71.
- Сущенко, О. А. Обзор современного состояния волоконно-оптических датчиков угловой скорости и тенденции их развития / О. А. Сущенко, В. В. Пальчик // Електрошка та системи управлшня. — 2011. — № 3 (29). — С. 74−84.
- Pavlath, G. A. Fiber Optic Gyros: The Vision Realized / G. A. Pavlath // SPIE.2006. —№ 6314. —C. 63140G-1−12.
- Napolitano, F. Fiber-optic gyroscopes key technological advantages Электронный ресурс. / iXSea, an iXBlue company. — Электрон, статья. — Режим доступа: http://www.ixsea.com/pdf/fog-key-advantages.pdf
- Divakaruni, S. P. Fiber Optic Gyros A Compelling Choice for High Precision Applications / S.J. Sanders, S.P. Divakaruni // Optical Fiber Sensors: conference paper «Optical Society of America». — Cancun, Mexico, 2006.
- Прилуцкий, В. E. Интерферометрические волоконно-оптические гироскопы с линейным выходом Электронный ресурс. / В. Е. Прилуцкий [и др.]// ООО «Оптолинк», МИЭТ, экспериментальный завод. — Электрон, статья.
- Режим доступа: http://www.optolink.ru/ftpgetfile.php?id=51
- Bush, J. Broadband erbium source for fiber optic sensor applications / J. Bush, P. G. Davis // SPIE. — 1997. — № 3180.
- Wang, L. A. A Highly Efficient Polarized Superfluorescent Fiber Source for Fiber-Optic Gyroscope Applications / L. A. Wang, H. C. Su // IEEE photonics technology letters. — 2003. —№ 15 (10). — С. 1357−1359.
- SLD-76-HP: High-Power SLDs at 1440, 1480, 1560 nm Электронный ресурс. / Superlum Diodes, Ltd. — Электрон, документ. — Режим доступа: http://www.superlumdiodes.com/pdf/76hp.pdf
- Superluminescent diodes at 1.55 |im based on quantum-well and quantum-dot active regions / W. Li и др. // SPIE. — 2005. — № 5739. — С. 116−121.
- Shidlovski, V.R. Superluminescent Diodes for Optical Coherence Tomography / V.R. Shidlovski, J. Wei // SPIE. — 2002. — № 4648. — C. 139−147.
- Wide spectral width superluminescent diodes fabricated by quantum well intermixing / T.-K. Ong и др. // SPIE— 2003. — № 4996. — С. 221−228.
- Superluminescent Diode Monolithically Integrated with Novel Y-Branch by Bundle Integrated Waveguide for Fiber Optic Gyroscope / W. Lu и др. // SPIE.— 2007. — № 6838. — С. 68380D- 1−10.
- New interferometric fiber-optic gyroscope with amplified optical feedback / T. Yuhara и др. // Optical Society of America. — 1996. — № 35 (3). — C. 381−387.
- Blotekjaer, K. Fundamental noise sources which limit the ultimate resolution of fiber-optic sensors / K. Blotekjaer // SPIE. — 1998. —№ 3555. — C. 1−12.
- Burns, W.K. Excess Noise in Fiber Gyroscope Sources / W.K. Burns, R.P. Moeller, A. Dandridge // SPIE. — 1990. — № 1367. — C. 87−92.
- Избыточный шум Er/Yb-волоконного суперфлуоресцентного источника излучения / Э. И. Алексеев и др. // Письма в ЖТФ. — 1997. — № 23 (23). — С. 1−7.
- Killian, К. High performance fiber optic gyroscope with noise reduction / K. Killian, M. Burmenko, W. Hollinger // SPIE. — 1994. — № 2292. — C. 255−263.
- Пат. US 6 204 921 B1 Соединенные Штаты Америки. System for supression of relative intensity noise in a fiber optic gyroscope Текст. / Standjord L. K., Bay T., Adams G. W., Ang D.- заявитель и патентообладатель Honeywell, Inc.- опубл. 20.03.2001. —8 c.
- Polynkin, P. All-optical noise-subtraction scheme for a fiber-optic gyroscope / P. Polynkin, J. de Arruda, J. Blake // Optics letters. — 2000. — № 25 (3). — C. 147 149.
- Базаров, E.H. Компенсация избыточного шума в волоконно-оптическом гироскопе с ответвителем типа 3×3 / Е. Н. Базаров, Э. И. Алексеев // Письма в ЖТФ. — 1997. — № 23 (15). — С. 36−38.
- Волоконно-оптический гироскоп с подавлением избыточного шума источника излучения / Э. И. Алексеев и др. // Письма в ЖТФ. — 1998. — № 24 (18). —С. 30−35.
- Blin, S. Fiber-Optic Gyroscope Operated with a Frequency-Modulated Laser / S. Blin, M. J. F. Digonnet, G. S. Kino // SPIE. — 2008. — № 7004. — C. 70044X- 14.
- Пат. US 6 370 289 В1 Соединенные Штаты Америки. Apparaturs and method for electronic RIN reduction in fiber-optic sensors Текст. / Bennett S. M.- заявитель и патентообладатель KVH Industries, Inc.- опубл. 9.04.2002. — 19 с.
- Rabelo, R. C. SNR Enhancement of Intensity Noise-Limited FOGs / R. C. Rabelo, R. T. de Carvalho, J. Blake // Journal of lightwave technology. — 2000. — № 18(12). —C. 2146−2150.
- Lefevre, H. The Fiber-Optic Gyroscope / H. Lefevre — Artech House. — London: 1992. —314 c.
- Hai-Cheng, Y. Improved Performance Of Scale Factory Linearity In Closed-Loop IFOG / Y. Hai-Cheng, W. Wei, H. Lei // Journal of Chinese Inertial Technology. — 2007. — № 15 (4). — C. 449−451.
- Jun, P. Dead band phenomena of closed-loop fiber optic gyroscope and the experiment to eliminate dead band / P. Jun // Acta Aeronautica Et Astronautica Siniga. — 2001. — № 22 (02). — C. 177−179.
- Ning-Fang, S. Method For Eliminating The Deadband Of FOG / S. Ning-Fang, W. X. Xiao, W. Zhan-Jun // Journal of Chinese inertial technology. — 2006. — № 14(4). —C. 177−179.
- Wei, W. Analysis On Dead-Band Mechanism Of Digital Closed-Loop FOG / W. Wei, F. Tie-Gang // Journal Of Chinese Inertial Technology. — 2007. — № 14 (1).
- Xiao-Feng, Z. Research on Dead Zone Error Reduction Technique in Closed-loop Fiber Optic Gyroscope / Z. Xiao-Feng, Z. Gui-cai // Piezoelectrics & Acoustooptics. — 2009. — № 31 (2).
- Shupe, D.M. Thermally induced nonreciprocity in the fiber-optic interferometer / D.M. Shupe // Applied Optics. — 1980. — № 19 (5). — C. 654−655.
- Temperature Compensation of FOG Scale Factor Based on CPSO-BPNN / D. Zhao h «p. // IEEE: Control and Decision Conference. — 2010. — c. 2898−2091.
- Chen, X. Modeling Temperature Drift of FOG by Improved BP Algorithm and by Gauss-Newton Algorithm / X. Chen // ISNN. — 2004. — c. 805−812.
- L’ether lumineux demontre par l’effet du vent relatif d’ether dans un interferometre en rotation uniforme / G. Sagnac // C.R. Acad. Sci. — 1913. — № 95.
- Avanaki, M.R.N. Full Progress of Digital Signal Processingin Open Loop-IFOG / M.R.N. Avanaki // AOE. — 2006. — C. 1−10.
- Shorthill, R. W. Fiber Ring Interferometer / R. W. Shorthill, V. Vali // Appl. Opt. —1976. —№ 15 (5).
- Liu, R.Y. Test Results of Honeywell’s First—Generation, High— Performance Interferoinetric Fiber-Optic Gyroscope / R.Y. Liu, T.F. El-Wailly, R.C. Dankwort// SPIE. — 1991. —№ 1585. — C. 262−275.
- Fiber-optic gyroscope using an air-core photonic-bandgap fiber / H.K. Kim h pp. II SPIE. — 2005. — № 5855. — C. 198−201.
- Stable and wideband L-band erbium superfluorescent fiber source using improved bi-directional pumping configuration / W. Huang hp. // OSA. — 2007. — № 15 (15). —C. 9778−9783.
- Jinlong, C. Experimental optimization of an erbium-doped super-fluorescent fiber source / C. Jinlong, T. Manqing // Journal of Semiconductors. — 2011. — № 32 (10). — c. 104 007- 1−5.
- Digonnet, M. J. F. Rare-Earth-Doped Fiber Lasers and Amplifiers / M. J. F. Digonnet — Marcel Dekker, Inc. — New York: 2001. —942 c.
- Jinlong, С. Experimental optimization of an erbium-doped super-fluorescent fiber source for fiber optic gyroscopes / C. Jinlong, T. Manqing // Journal of Semiconductors. — 2011. —№ 32 (10). — C. 104 007- 1−5.
- Баскаков, С.И. Радиотехнические сигналы, цепи, устройства и системы / С. И. Баскаков — Москва: Высшая школа. — 2005. —464 с.
- Three axis motion simulation model AC3367-TCC Электронный ресурс. / Acutronic Schweiz AG. — Электрон, документ. — Режим доступа: http ://www. acutronic. com/uploads/txAcutronicProducts/Datasheet-3 -Axis-RateTable-AC3367-TCC03.pdf
- Алейник, A.C. Методика испытаний экспериментального образца ВОГ-1 с компенсацией избыточного шума / А. С. Алейник, Д. А. Егоров, А. А. Унтилов, // ОАО «ЦНИИ «Концерн «Электроприбор».- СПб: 2010. — 2 с.
- Алейник, А.С. Отчет об испытаниях экспериментального ВОГ-16 (с компенсацией и без компенсации избыточного шума) / А. С. Алейник // ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор».- СПб: 2010. — 6 с.
- Тараканов, С.А. Разработка волоконно-оптического датчика магнитного поля и тока / С. А. Тараканов // Сборник трудов конференции молодых ученых, Выпуск 1. Оптотехника и оптическое приборостроение. — СПб: 2009. — С. 246−249.
- Губин, В.П. Волоконно-оптический датчик тока на эффекте Фарадея /
- B.П. Губин и др. // Фотон-экспресс. — 2007. — С. 64−65.
- Chen, С. J. Interferometric Fiber Optic Gyroscope Dead Band Suppression /
- C. J. Chen // Applied Physics Express. — 2008. — № 72 501. — C. 1−3.
- Tao, Y. FOG deadband reason analysis and error compensation / Y. Tao, Q. Li, W. Yan-ji // Journal of Chinese inertial technology. — 2007. —№ 15 (3).
- Chunxi, Z. Dead band nonlinearity of digital closed-loop FOG / Z. Chunxi, S. Ningfang, L. L. J. Jing // Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics. — 2007. — № 33 (9). — C. 1046−1050.
- Егоров, Д. А. Исследований зоны нечувствительности (минимальной измеряе-мой угловой скорости) экспериментального образца / Д. А. Егоров, P.O. Олехнович // ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», Протокол № 004/0843. — СПб: 2009.
- Пат. US 5 999 304 В1 Соединенные Штаты Америки. Fiber Optic Gyroscope With Deadband Error Reduction Текст. / Sunders G., Dankwort R., Strandjord L., Bergh R.- заявитель и патентообладатель Honeywell, Inc.- опубл. 7.12.1999. —20 с.
- Cai-hong, M. Application of pseudo-random modulation in full-digital closed-loop optic fiber gyroscope / M. Cai-hong, Y. Guo-guang // Electronic Engineering. — № 29 (6). — 2003. — C. 80−83.
- Пат. US 7 633 626 B1 Соединенные Штаты Америки. Fiber Optic Gyroscope Deadband Circumvention Apparatus and Method Текст. / D.A. Tazartes G.A. Pavlath- заявитель и патентообладатель Northrop Grumman Guidance and Electronics Co.- опубл. 15.12.2009. — 9 с.
- Пат. US 6 744 519 B1 Соединенные Штаты Америки. Methods And Apparatus For Fiber Optic Gyroscope Dead Band Error Suppression Modulation Текст. / Lange С. H., Chen C.-J.- заявитель и патентообладатель Honeywell, Inc.- опубл. 1.06.2004. — 10 с.
- Егоров Д.А., Унтилов А. А. Олехнович P.O., «Исследования зоны нечувствительности по угловой скорости ВОГ различных типов,» ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», Протокол испытаний № 005/0843.- СПб: 2009.
- Murphy, E. J. Broadband Optical Modulators Science, Technology, and Applications / E. J. Murphy, A. Chen. — s.l.: CRC Press, 2011. —532 c.
- Practical Temperature Measurement / R.N. Peter и др.- Great Britain — s.l.: BH, 2001. —372 c.
- John, P. Tavener Platinum resistance thermometers as interpolation standarts for ITS-90 / P. John // Isotech Jour Term. — 1990. — № 1 (1). — C. 31 -37.
- Preston-Thomas, H. The international temperature scale of 1990 (ITS-90) / H. Preston-Thomas // Metrologia. — 1990. — № 27. — C. 3−10.
- Международный стандарт IEC60751 / Международная электротехническая комиссия. — 1995.
- Horrigan, С. Handbook of temperature measurement. Vol. 2. Resistance and Liquid in Glass Thermometry / C. Horrigan, R.E. Bentley- Springer, 1998.
- Wise, J.A. Liquid in Glass Thermometry / J.A. Wise // NBS Monograph. — № 150.-1976.
- Разработка двухрежимного гирогоризонткурсоуказателя на базе трехкомпонентного волоконно-оптического гироскопа / А. П. Колеватов и др. // Гироскопия и навигация. — № 2 (57). — 2007. — С. 43−53.
- Pavlath, G. A. Closed-loop fiber optic gyros / G. A. Pavlath // SPIE. — № 2837 (46). — 1996.
- Hinuber, E. Inertial Measuring Systems Электронный ресурс. / E. Hinuber // ATZ. — Электрон. статья. — Режим доступа: http://www.imar.de/downloads/papers/atz62002printoffen.pdf
- Ruffin, Р. В. Fiber optic sensors second edition/ P. B. Ruffm, T.S. Francis, Y. S. Yin- CRC Press USA. — New York: Taylor & Francis Group, 2008. — 457 c.
- Advanced Digital Signal Processing and Noise Reduction / S. V. Vaseghi- Second Edition: John Willey & Sons, Ltd, 2000. — 473 c.
- Публикации в изданиях, входящих в перечень, рекомендованный ВАК РФ для защиты кандидатских диссертаций:
- AI. Исследование зоны нечувствительности волоконно-оптических гироскопов / A.C. Алейник, Г. Б. Дейнека, В. Е. Стригалев и др. // Гироскопия и навигация-2011. № 2 (73). — С.64 -77.
- А2. Исследование зоны нечувствительности волоконно-оптических гироскопов / A.C. Алейник, Г. Б. Дейнека, В. Е. Стригалев и др. // Гироскопия и навигация 2010. — № 4 (71). — С.77.
- A3. Алейник, A.C. Повышение точности волоконно-оптического гироскопа / A.C. Алейник // Гироскопия и навигация. 2009. — № 2 (65). -С.101.1. Изобретения:
- А5. Алейник, A.C. Повышение точности волоконно-оптического гироскопа / A.C. Алейник // Навигация и управление движением: Материалы докладов XI конференции молодых ученых «Навигация и управление движением». СПб., 2009. — С.185−190.
- А6. Исследование зоны нечувствительности волоконно-оптических гироскопов / A.C. Алейник, В. Е. Стригалев, Г. Б. Дейнека и др. // Рефераты докладов XXVII конференции памяти H.H. Острякова. СПб, 2010.-С. 15.