Разработка и исследование методов уменьшения влияния зоны захвата при работе лазерного гироскопа

В рамках предложенной выше математической модели целесобразно исследовать величину дрейфа ЛГ для различных законов ошумления частотной подставки (нормального, равномерного, а так же для различных коэффициентов корреляции амплитуд). Эта работа проводится авторами в настоящее время с целью выбора оптимального алгоритма ошумления механической частотной подставки.

Из теории известно , что существует целая последовательность значений амплитуды колебаний (амплитуды Бесселя), при которых ширина области синхронизации обращается в ноль.

В связи с чем представляет определенный интерес анализ выходной характеристики ЛГ Y(t) от величины амплитуды подставки W2, т.к. зависимость ширины области синхронизации не является монотонной и определения точности поддержания амплитуды подставки jБ, обеспечивающей исключение влияния зоны захвата.

Решение уравнения (1) показало, что, при поддержании jб с точностью 0.0001 можно измерять скорость порядка 0.001 o/час. Однако даже в этом случае имеется отклонение от истинного значения. Держать амплитуду колебаний ВЧП с такой точностью практически невозможно, и в прямом виде данный метод для измерения угловой скорости использован быть не может.

В идеальном случае, при угловой скорости захвата равной нулю, оптический и механический экстремумы совпадают. Чем больше скорость захвата, тем больше разность между экстремумами.

При этом при колебаниях относительно четной полосы оптический экстремум опережает механический, при колебаниях относительно нечетной полосы механический опережает оптический. В связи с этим необходимо осуществлять изменение полярности подачи импульсов, в зависимости от интерференционной полосы.

По мере увеличения амплитуды, но еще (j<jб) появляется чувствительность к угловой скорости. Происходит постепенное смещение центра колебаний под действием угловой скорости. Следовательно, D1 перестает быть равной D2 и начинает действовать обратная связь, которая пытается парировать угловую скорость и симетрировать колебания. По выходному значению обратной связи появляется возможность измерять действующую угловую скорость.

Для адекватного описания переходных процессов происходящих при обнулении, а так же для выбора момента обнуления необходимо учитывать динамику вибрационной частотной подставки, которую целесобразно описать колебательным звеном.

Получена математическая модель ЛГ с обратной связью:

x/1=x2,

x/2=-(2pf)2 x1-2d x2+a0cos2pf t,

x/3== W1+siny+ x2+S(D2-D1) {уравнение лазерного гироскопа},

где a0=2dwB0=4dp*k*D.

Предложена математическая модель кольцевого квантового генератора, позволяющая создать ЛГ нового поколения, удовлетворяющего требованиям к перспективным навигационным системам.

Показана возможность создания ЛГ с обратной связью, в котором пробным сигналом определяется отклонение амплитуды от значения амплитуды Бесселя, а так же влияние зоны захвата в данный момент. При помощи системы автоматического регулирования амплитуды колебаний и мгновенной разности фаз между встречными волнами осуществляется режим, при котором влияние захвата сводится к нулю, и повышается точность при существующем уровне технологии изготовления ЛГ.

Другое по теме

Экспериментальная проверка теории Эйнштейна
В основе теории тяготения Эйнштейна лежит принцип эквивалентности. Его проверка с возможно большей точностью является важнейшей экспериментальной задачей. Согласно принципу эквивалентности, все тела независимо от их состава и массы, все виды материи должны падать в поле тяготения с одним и тем же ускорением. Справедливость это ...

Большой взрыв
По современным представлениям, состояние расширяющейся Вселенной в прошлом (около 13 млрд. лет назад), когда ее средняя плотность в огромное число раз превышала нынешнюю. Периодом Большого взрыва условно называют интервал времени от 0 до нескольких сот секунд. В самом начале этого периода вещество во Вселенной приобрело кол ...