Другие журналы
Сетевое издание Радиооптика

Издатель ФГБОУ ВПО "МГТУ им. Н.Э. Баумана". Эл. № ФС 77-61860. ISSN 2413-0974

Двухкоординатная оптико-электронная система для измерения положения кольцевого лазера

Радиооптика # 02, март 2016
DOI: 10.7463/rdopt.0216.0834778
Файл статьи: Rdopt_Mar2016_011to025.pdf (1257.78Кб)
автор: Авиев А. А.1,*

УДК 681.2.084

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

На сегодняшний день известен ряд методов, применяемых для компенсации составляющей виброподставки в выходном сигнале кольцевого лазерного гироскопа. Эти методы имеют недостатки, отражающиеся на точности работы прибора. Кроме этого, в лазерном гироскопе с виброподставкой при наличии динамических воздействий на прибор (линейные и угловые ускорения) возникает наклон оси колебаний кольцевого лазера, что приводит к появлению кинематических погрешностей в показаниях гироскопа. С учётом жёстких требований к вспомогательным системам лазерного гироскопа по точности, массогабаритным характеристикам и надёжности для компенсации составляющей виброподставки, а также для получения информации о величине наклона оси колебаний кольцевого лазера в настоящей работе предлагается использовать двухкоординатную оптико-электронную измерительную систему.
В статье представлены функциональная схема и основные элементы конструкции измерительной системы. Предлагаемая система состоит из плоского штрихового транспаранта, закреплённого на моноблоке кольцевого лазера, оптико-электронного модуля, закреплённого на основании кольцевого лазерного гироскопа, схемы автоматического регулирования фокусировки оптической системы модуля и электронного блока обработки электрических сигналов модуля. Принцип действия измерительной системы основан на регистрации оптического излучения, отражённого от участков штрихового транспаранта. Предлагаемая оптико-электронная система реализует измерения по двум угловым координатам: положения кольцевого лазера в плоскости колебаний и наклона оси колебаний кольцевого лазера.
По результатам экспериментального исследования максимальное значение погрешности измерения относительного углового положения кольцевого лазера в плоскости колебаний составило приблизительно 1,65 угл. сек. Точность измерения угла наклона оси колебаний кольцевого лазера можно оценить на уровне 0,2 угл. сек. Информация об этом угле позволит компенсировать кинематические погрешности лазерного гироскопа.

Список литературы
  1. Aronovitz F. Fundamentals of the ring laser gyro // Optical Gyros and their Application. RTO-AG-339. 1999. P. 1-45.
  2. Killpatrick J.E. Laser angular rate sensor // Patent US 3373650. United States. 1968.
  3. Gamertsfelder G.R., Ljung Bo H.G. Ring laser gyroscope with compensation // Patent US 4411527. United States. 1983.
  4. ЧиркинМ.В., Мишин В.Ю., Морозов Д.А., Голован А.А., Молчанов А.В. Фильтрация выходных сигналов триады лазерных гироскопов // XXI Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам: сборник материалов. СПб.: ОАО "Концерн "ЦНИИ "Электро-прибор". 2014. С. 327–329.
  5. Chen Ansheng, Li Jianli, Chu Zhongyi. Dither signal removal of ring laser gyro POS based on combined digital filter // Proc. of the 8th IEEE International Symposium on Instrumentation and Control Technology (ISICT). London, 2012. Pp. 178–182. DOI: 10.1109/ISICT.2012.6291615
  6. Фёдоров А.Е., Пчелин В.В., Рекунов Д.А. Инерциальный измерительный блок ИБЛ-2 на базе трёхкомпонентного лазерного гироскопа // ХIX Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам: сборник материалов. СПб.: ОАО "Концерн "ЦНИИ "Электро-прибор". 2012. С. 63–67.
  7. Зюзев Г.Н. О компенсации частотной подставки лазерного датчика абсолютной угловой скорости // Труды МВТУ. Теория электрических цепей и элементы систем управления и регулирования. 1982. № 385. С. 10–16.
  8. Ljung Bo H.G. Dither pick-off transducer for ring laser gyroscope // Patent US 4406965. United States. 1983.
  9. Curby R.D., McCammon G.H. Dither controller for ring laser angular rotation sensor: Patent US 4597667 United States. 1986.
  10. Kim K., Park C.G. Drift error analysis caused by RLG dither axis bending // Sensors and Actuators A: Physical. 2007. 133(2). P. 425-430. DOI: 10.1016/j.sna.2006.04.029
  11. КветкинГ.А. Инструментальныепогрешностиизмерительногоблоканабазетриадылазерныхгироскоповпридинамическихвозмущениях. // Дис. канд. техн. наук: 05.11.03. М., 2011. 206 с.
  12. Peck E.R., Obetz S.W. Wavelength or length measurement by reversible fringe counting // JOSA. 1953. vol. 43, no.6, p.505-509.
  13. Heydemann P.L.M. Determination and correction of quadrature fringe measurement errors in interferometers // Applied optics. 1981. 20(19). Pp. 3382-3384. DOI: 10.1364/AO.20.003382
  14. Zhang J., Cai L. An auto-focusing measurement system with the piezoelectric translator // Proc. of the IEEE International Conference on Robotics and Automation. Albuquerque, 1997. Pp. 2801–2806. DOI: 10.1109/ROBOT.1997.606711
  15. Yen Ping-Lang Making a High-Precision Positioning Apparatus by an Optical Pickup Head Module // Proc. of the IEEE International Conference on Mechatronics. Taipei, 2005. Pp. 145–150. DOI: 10.1109/ICMECH.2005.1529243
Поделиться:
 
ПОИСК
 
elibrary crossref neicon rusycon
 
ЮБИЛЕИ
ФОТОРЕПОРТАЖИ
 
СОБЫТИЯ
 
НОВОСТНАЯ ЛЕНТА



Авторы
Пресс-релизы
Библиотека
Конференции
Выставки
О проекте
Rambler's Top100
Телефон: +7 (915) 336-07-65
  RSS
© 2003-2017 «Радиооптика» Тел.: +7 (915) 336-07-65