光纤陀螺技术规范
光纤陀螺术语及测试方法
光纤陀螺术语及测试方法一、光纤陀螺原理以萨格耐克〔Sagnac〕效应为根底，由光纤环圈构成的干预仪型角速度测量装置。
当绕其光纤环圈等效平面的垂线旋转时，在环圈中以相反方向传输出的两束相干光之间产生相位差，其大小正比于该装置相对于惯性空间的旋转角速度，通过检测输出光干预强度即反映出角速度的变化。
二、术语及定义1、启动时间光纤陀螺在规定的工作条件下，从加电开始至到达规定性能所需要的时间。
2、零偏当输入角速率为零时，衡量光纤陀螺输出量均值的大小，以规定时间内输出量均值相应的等效输入角速度表示。
不包括由于滞后和加速引起的输出。
3、零偏稳定性当输入角速度为零时，衡量光纤陀螺输出量围绕其均值的离散程度。
以规定时间内输出量的标准偏差相应的等效输入角速度表示，也可称为零漂。
4、零偏重复性在同样条件下及规定间隔时间内，屡次通电过程中，光纤陀螺零偏相对其均值的离散程度。
以屡次测试所得零偏的标准偏差表示。
5、零偏温度灵敏度相对于室温零偏值，由温度变化引起光纤陀螺零偏变化量与温度变化量之比，通常取最大值表示。
6、随机游走系数表征光纤陀螺中角速度输出白噪声大小的一项技术指标，它反映的是光纤陀螺输出的角速度积分〔角度〕随时间积累的不确定性〔角度随机误差〕，也称为角随机游走。
7、标度因数陀螺输出量与输入角速率的比值。
标度因数通常是用某一特定直线的斜率表示。
该直线可以根据在整个输入范围内周期地改变输入量所得到的输入/输出数据，用最小二乘法进行拟合来求得。
8、标度因数非线性度在输入角速度范围内，光纤陀螺输出量相对于最小二乘法拟合直线的最大偏差值与最大输出量之比。
9标度因数重复性在同样条件及规定的角速率下，屡次测量过程中，光纤陀螺标度因数之间的一致程度。
以各次测试所得的标度因数的标准偏差与其平均值之比表示。
10、标度因数温度灵敏度相对于室温标度因数，由温度变化引起的标度因数变化率与温度变化量之比。
通常以最大值表示。
11、频带宽度光纤陀螺频率特性测试中，规定在测得的幅频特性中幅值降低3 dB所对应的频率范围。
60型光纤陀螺仪技术指标
60型光纤陀螺技术指标
1 技术指标
a)最大输入角速率：±400º/s；
b)零偏稳定性：≤0.3º/h（1σ）；
c)零偏重复性：≤0.3º/h（1σ）；
d)随机游走系数：≤0.05º/h1/2；
e)标度因数非线性度：≤300ppm；
f)标度因数不对称性：≤300ppm；
g)标度因数重复性：≤300ppm；
h)带宽：≥100Hz（设计值）；
i)工作温度：-40℃~+65℃；
j)RS422 输出
2 陀螺工作电源
±5V供电，电源精度5%，电源纹波不大于20mV。
全温电源最大冲击电流 1.2A。
常温稳态功耗不大于 2.5W，全温稳态功耗不大于3.5W。
3 陀螺外形及安装尺寸
60型陀螺外形及安装尺寸见图1所示。
未注尺寸公差按GB/T1804-C执行。
图1 FOG-60型光纤陀螺外形和安装尺寸
4 电气接口
4.3.1 接口定义
陀螺输出采用J30J-15ZKP连接器，节点定义见表1。
4.3.2 接口类型
RS-422数字串行口，采用异步串行标准双工RS-422电气接口标准。
4.3.3 通讯协议
a)波特率：115.200kbps；
b)通讯帧格式
每帧包含11位，顺序为：
起始位1位
数据位8位（先发送低后高）
偶校验位1位
停止位1位
c)通讯规则
陀螺采用广播式发数，数据更新1ms。
数据帧格式见2。
角速率数据三字节采用补码格式，角速率转换量纲为30000 LSB/[º/s](或见产品证明书)，转换示例见表3。
光纤陀螺导航系统精度分析与性能优化
光纤陀螺导航系统精度分析与性能优化随着现代科技的发展，航空、航海、无人机等领域的高精度导航需求不断增加。
传统的机电陀螺导航系统已经无法满足高精度导航的需求，而光纤陀螺导航系统因其精度较高、体积小、重量轻、稳定可靠等优点被广泛应用。
本文将就光纤陀螺导航系统的精度分析和性能优化进行探讨。
一、光纤陀螺导航系统的原理光纤陀螺导航系统是利用光学陀螺的原理进行方向感测，这种陀螺结构由两个相交的光纤环形通道组成。
当环子被旋转时，光由管子中传送并检测出自转角速度，从而得出导航信息。
要确保这种陀螺的精度是，必须执行系统校准。
二、光纤陀螺导航系统精度分析方法目前，光纤陀螺导航系统的精度分析方法主要有传统红外干涉法和自校准反射法两种。
1. 传统红外干涉法传统红外干涉法就是将激光束分成两束，经过两个光学非定向器后，光线就会相交，并通过干涉来得出角偏差。
与机械陀螺相比，这种方法不仅精度高，而且稳定性也非常好。
但是，这种方法要求技术与设备非常高超，不易操作。
2. 自校准反射法自校准反射法是利用反光棱镜反射光束，从而根据干涉可测量角速率的方法，采用电子数字积分技术计算出所有幅值相位的差异。
这种技术优化了传统干涉法的速度和精度，但是在低频振动下仍然存在灵敏度问题。
三、光纤陀螺导航系统性能优化要想使光纤陀螺导航系统在高精度导航方面表现得更加优异，需要进行系统优化。
下面将从以下几个方面进行探讨。
1. 光纤陀螺信号采集与处理技术为了获得光纤陀螺导航系统的高精度导航输出，需要对光纤陀螺信号进行采集和处理。
传统的光纤陀螺导航系统主要采用模拟处理方式，即将采集到的光纤陀螺信号经模拟处理后再输出，这种方式的缺点是处理速度过慢，无法满足高精度导航的要求。
因此，目前光纤陀螺导航系统采用数字信号处理技术，如数字滤波、微处理等，提高了信号处理的速度和精度。
2. 光纤陀螺信号传输技术由于光纤陀螺导航系统采用光学检测措施，所以对光纤陀螺信号传输也提出了要求，即要求传输信号的高准确度、高速度、高精度等。
光纤陀螺的制造技术研究与应用
光纤陀螺的制造技术研究与应用光纤陀螺是一种测量角速度的设备，通过利用光线的传播速度差异来实现角速度的测量。
在现代化的航空航天、军事和工业领域中，光纤陀螺已经成为必不可少的重要设备之一。
本文将介绍光纤陀螺的制造技术研究与应用。
一、光纤陀螺的原理光纤陀螺的原理基于斯特兰效应，即在旋转物体中，光线经过旋转物体后会发生相移。
而光纤陀螺就是利用这一原理，通过光线的传播速度差异来测量旋转物体的角速度。
光纤陀螺包括两个光纤环和一个激光器。
激光器会把激光通过一个60度的分束器，将激光分成两束光，然后通过两个内部反射镜再分别穿过两个光纤环。
当旋转物体旋转时，光线在穿过光纤环的过程中会发生斯特兰效应，导致两束光线相位差异发生变化。
这个相位差异会通过两个光纤环传递回激光器，最终通过检测器进行检测。
因为斯特兰效应的微小特性，光纤陀螺能够极其精确地测量旋转物体的角速度。
二、光纤陀螺的制造技术1. 光纤制备技术光纤的制备是生产光纤陀螺的关键技术之一。
制备高品质的光纤需要高质量的光纤原料、优良的制备设备和经验丰富的技术人员。
目前，国内外的光纤制备设备、技术和制备经验已经十分成熟。
2. 光纤陀螺的组装技术光纤陀螺的组装过程也非常重要，组装技术的精度决定了光纤陀螺的性能。
组装过程包括环与环的连接、传输路线的安排和组件的安装等环节。
组装过程需要耐心、精确的手工操作，同时保持专业的技术水平和对设备的深刻了解，保证组装过程的准确性和稳定性。
3. 工艺技术的创新随着科技的进步和需求的不断提高，光纤陀螺的工艺技术也在不断创新。
其中，新的设计模式和材料技术是光纤陀螺行业创新的重要方向。
由于光纤陀螺的精确度和可靠性要求非常高，因此新材料与全新的设计模式对于提高这种精确度和可靠性非常关键。
三、光纤陀螺的应用1. 航空航天光纤陀螺在航空航天领域中被广泛应用，用于测量卫星、飞机、导弹等的角速度和方位角。
光纤陀螺可以保证高精度和尺寸小巧，因此可以在航空航天装备中长期稳定地工作。
凌思 LINS-F500型光纤陀螺惯性测量单元 说明书
LINS-F500型光纤陀螺惯性测量单元规格说明书无锡凌思科技有限责任公司LINS-F500光纤惯组技术指标1简介光纤陀螺作为一种新型全固态陀螺，具有启动快、测量范围广和可靠性高等优点。
其中，LINS-F500型光纤陀螺惯组是针对中等精度应用背景的需求，采用三轴共用技术设计，成本低、性能稳定；结构上采用光路、电路一体封装，结构简单，安装方便，可应用与小型导弹、制导炸弹的导航制导、姿态测量与控制等系统中。
1.1 应用范围该说明书仅适用于LINS-F500型产品，包含了性能指标、技术条件、外形尺寸及安装使用。
其中，技术条件包括产品的环境范围、电气性能、物理特征。
1.2 主要参数1.2.1 光纤陀螺仪主要性能指标：LINS-F500主要性能指标1.2.2 力学测试 1.2.2.1 正弦扫描振动陀螺按振动方向通过工装固定在振动台上，陀螺仪进行3个方向的正弦扫描，分别对应于X 轴、Y 轴、Z 轴方向。
振动步骤；振动台加激磁，给陀螺仪加电，预热一定时间后（陀螺启动时间），测试陀螺仪输出值，约5min ；进行正弦振动。
振动条件：20Hz-2000Hz ，扫描时间5min ，幅值4.2g 。
振动过程中，记录陀螺仪输出。
随机振动振动频率：20Hz~2000Hz 振动时间：各轴分别为5min 振动方向：X 、Y 、Z 轴 振动谱图：见附图1附图1振动谱图 指标要求：光纤陀螺在20HZ ～2000Hz 范围正弦扫频扫描无谐振；随机振动：振中零偏值与前后零偏平均值的绝对值≤0.1º/h ，振前与振后零偏差的绝对值≤0.05 º/h。
1.2.2.2 机械冲击按表2的要求。
表2冲击试验条件功率谱密度 0.06g 2Hz冲击过程中，产品处于通电状态，完成机械冲击产品，应能正常工作，冲击前后零偏差的绝对值≤0.05 º/h。
2. 通讯协议注：1. 加速度值单位是g，角速度值单位是弧度/秒，姿态角度单位是弧度.2. 串口配置是1bit起始位，8bit数据，无校验位，1bit停止位，默认波特率1152003、接线定义4、产品外形尺寸LINS-F500 IMU外形尺寸图。
光纤陀螺仪指标 国军标
光纤陀螺仪测试方法1范围本标准规定了作为姿态控制系统、角位移测量系统和角速度测量系统中敏感器使用的单轴干涉性光纤陀螺仪（以下简称光纤陀螺仪）的性能测试方法。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注目期的引用文件，其随后所有的修改单（不包含勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB321-1980优先数和优先系数CB998低压电器基本实验方法GJB585A-1998惯性技术术语GJB151军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求3术语、定义和符号GJB585A-1998确立的以及下列术语、定义和符号适用于本标准。
3.1术语和定义3.1.1干涉型光纤陀螺仪interferometric fiber optic gyroscope仪萨格奈克（Sagnac）效应为基础，由光纤环圈构成的干涉仪型角速度测量装置。
当绕其光纤环圈等效平面的垂线旋转时，在环圈中以相反方向传输出的两束相干光间产生相位差，其大小正比于该装置相对于惯性空间的旋转角速度，通过检测输出光干涉强度即反映出角速度的变化。
3.1.2陀螺输入轴input axis of gyro垂直于光纤环圈等效平面的轴。
当光纤陀螺仪绕该轴有旋转角速度输入时，产生光纤环圈相对于惯性空间输入角速度的输出信号。
3.1.3标度因数非线性度scale factor nonlinearity在输入角速度范围内，光纤陀螺仪输出量相对于最小二乘法拟合直线的最大偏差值与最大输出量之比。
3.1.4零偏稳定性bias stability当输入角速度为零时，衡量光纤陀螺仪输出量围绕其均值的离散程度。
以规定时间内输出量的标准偏差相应的等效输入角速度表示，也可称为零漂。
3.1.5零偏重复性bias repeatability在同样条件下及规定间隔时间内，多次通电过程中，光纤陀螺仪零偏相对其均值的离散程度。
光纤陀螺工艺技术
光纤陀螺工艺技术光纤陀螺是一种基于光学原理的传感器设备，主要用于测量和检测物体的旋转运动。
它具有高精度、快速响应和稳定性好等特点，在航空航天、导航控制、惯性导航等领域有着重要的应用。
光纤陀螺的工艺技术是实现其高精度和稳定性的关键。
下面介绍一下光纤陀螺的工艺技术。
首先是光纤的制备。
光纤陀螺是利用光纤的特殊传输特性来实现测量的，因此光纤的质量对陀螺的性能影响很大。
光纤的制备需要严格控制其材料的成分和工艺参数，确保其光学性能和机械稳定性符合要求。
目前常用的制备方法有拉制法和化学气相沉积法，不同的制备方法适用于不同的光纤材料。
其次是光纤的耦合和调制技术。
光纤陀螺需要将光信号输入到光纤中并经过光纤传输到检测器中进行测量，因此需要耦合器将激光器产生的光束与光纤耦合在一起，并根据需要调制光纤中的光信号。
耦合和调制技术的精度要求很高，需要精确控制光束的入射角度和位置，并通过材料和结构设计来优化光纤的传输特性。
再次是光纤陀螺的检测原理和信号处理技术。
光纤陀螺通过测量光纤中传输光束的相位差来实现对物体旋转运动的测量。
在光纤中传输的光束会受到惯性力的影响而产生相位差，通过检测相位差的变化可以计算出物体的旋转角度和角速度。
检测原理需要高精度的光学测量装置和精密的信号处理算法来提取出旋转运动的信号并进行分析。
最后是光纤陀螺的封装和保护技术。
光纤陀螺作为精密的光学设备，对环境的温度、压力和振动等条件都非常敏感。
为了保证陀螺的性能和寿命，需要将光纤陀螺封装在密封的外壳中，并采取各种保护措施来减小对外界环境的影响。
封装和保护技术需要综合考虑陀螺的机械结构、材料和工艺参数等因素，确保陀螺在恶劣环境下仍然正常工作。
综上所述，光纤陀螺的工艺技术是实现其高精度和稳定性的关键。
通过对光纤的制备、耦合和调制技术、检测原理和信号处理技术以及封装和保护技术的研究和应用，可以提升光纤陀螺的性能和可靠性，促进其在各个领域的应用。
随着光纤陀螺工艺技术的不断改进和创新，相信它将在更广泛的领域发挥重要作用。
HY-70B光纤陀螺仪
HY-70B光纤陀螺仪技术协议一、技术指标HY-70B型光纤陀螺仪为0.2°/h精度产品，主要技术指标如下：1.零偏稳定性（一次通电）< 0.2°/h （1σ）2.零偏重复性（逐次通电）< 0.2°/h （1σ）3.随机游走系数< 0.02°/h4. 标度因数非线性度100ppm （1σ）5. 标度因数重复性100ppm （1σ）6. 动态范围±350°/s7.带宽≥200Hz8.外型尺寸≤70mm×70mm×32mm9. 重量≤220克10. 工作温度－40℃～＋65℃11. 输出方式：RS422串口（应答模式）12. 电源要求：±5V供电，＋5V功率要求不小于5W，－5V功率要求不小于2W，纹波20mV。
（陀螺实际功耗，常温<3W，全温<5W）二、RS-422输出方式电气接口输出陀螺插座采用J30-9ZK型号（相应采集线采用J30-9TJ型号）RS-422输出陀螺插座（型号J30-9ZK）1）数据更新时间间隔约0.5ms；2）数据传输波特率为614.4Kbps；3）通讯规则系统与陀螺采用主从式通讯方法，系统为主叫方。
系统电路与陀螺接口采用总线方式连接，3只陀螺的接收数据线挂在一条总线上与系统发送数据相连，3只陀螺的发送数据线挂在一条总线上与系统接收数据线相连。
事先约定3只陀螺的标识码，系统同时向3只陀螺发送一个标识码，3只陀螺同时接收到标识码，与该标识码相符的陀螺占据总线，并向系统发送数据，发送数据结束后释放总线。
数据传输格式：●系统向陀螺发送标识码格式数据存放方法：高位低位识别码：识别码为 B1H:X 轴陀螺识别码；C2H:Y 轴陀螺标识码；D3H:Z 轴陀螺标识码；陀螺向系统回复数据格式（32位有效数据）数据存放方法：注：陀螺输出有限数据（DATA31～DATA0）为IEEE32位长整型数，陀螺向系统发送时，将其分为4飞字节发送，向送高字节后送低字节，每个字节先送低位后送高位。
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光纤陀螺技术规范
Q/AG L07 ×.××－2003 光纤陀螺技术岗位规范1 范围本规范规定了光纤陀螺岗位职责和岗位标准。
本规范适用于光纤陀螺岗位的初级.中级.高级职务人员。
2 引用标准 Q/AG L071.1－2003职工政治思想和职业道德通用标准
3 岗位职责3.1负责光纤陀螺初样.正样.和定型产品研制的全部技术工作。
3.2严格贯彻执行国标.部标.企标及有关科研技术.质量管理和安全技术法规。
3.3负责项目.技术论证.可行性研究论证.技术经济分析和项目的申报工作。
3.4根据研制合同，制定阶段和年度工作计划，并组织实施。
3.5参加本专业及相关专业的技术会议，评审本专业范围内的科研成果。
3.6贯彻全面质量管理，负责对试验中出现的各种技术问题进行分析论证.改进设计。
3.7根据工程化的实际要求，改进光纤陀螺的性能.环境适应性，不断采用新技术.新工艺改制和研究新样机，以满足武器装备的新需求。
3.8根据项目进展情况，适时编写专题技术总结.专题研究报告和鉴定申请报告。
3.9负责技术转让，技术咨询，技术服务以及资料管理和完成技术资料归档工作。
4 岗位标准4.1 政治思想与职业道德执行Q/AG L071.1－2003职工政治思想与职业道德通用规范4.2 文化程度4.3 专业理论知识4.3.1 初级职务4.3.1.1具有高等数学.物理光学.模拟和数字电路等基础理论知识。
4.3.1.2具有光纤陀螺的原理及构成等专业理论知识。
4.3.1.3掌握光纤陀螺性能指标测试的流程和试验规范。
4.3.1.4懂得光纤陀螺技术参数的含义。
4.3.1.5了解光纤陀螺的研制过程和有关技术标准。
4.3.1.6初步掌握一门外语，并能查阅本专业书刊.资料。
4.3.2 中级职务4.3.2.1具有光纤技术.信号分析.自动控制.计算机接口等基础理论知识。
4.3.2.2熟悉各种相关光学和电子仪器设备的操作，精通电路图。
4.3.2.3熟悉光纤陀螺的组装.调试以及技术指标的采样测试。
4.3.2.4掌握光纤陀螺的研究现状及存在的问题，了解关键技术。
4.3.2.5熟悉光纤陀螺各种技术参数的形成原因和改进方向。
4.3.2.6掌握一门外语，并能较熟练的查阅本专业书刊.资料。
4.3.3 高级职务4.3.3.1精通光纤陀螺信号分析.噪声处理.
电路检测等专业知识。
4.3.3.2精通光纤陀螺的原理.构成以及和光纤陀螺有关的系统知识，熟悉光纤以及各连接器件参数对光纤陀螺的影响。
4.3.3.3熟悉自控理论一般的数学建模，精通信号检测反馈理论。
4.3.3.4精通光纤光路结构分析.电路设计以及器件接口等理论和方法，掌握计算机软件的一般编程和应用。
4.3.3.5 熟悉项目的研制程序.典型技术和有关标准。
4.3.3.6掌握一门外语，并能熟练的查阅和笔译本专业的书刊.资料。
4.4 实际工作能力4.4.1 初级职务4.4.1.1能按步骤的完成光纤陀螺的器件焊接.电路板的制作等。
4.4.1.2能处理研制过程中出现的一般技术问题和质量问题。
4.4.1.3能提出阶段计划和阶段技术总结。
4.4.1.4能撰写光纤陀螺试验的一般性实验报告.技术总结报告和科技论文。
4.4.2 中级职务4.4.2.1能够独立提出光纤陀螺有关的电路
或光路试验方案，完成试验计划，并编写技术条件和研究技术报
告等资料。
4.4.2.2能独立处理光纤陀螺研制中出现的较复杂的技术问题和质量问题。
4.4.2.3能制定阶段计划和阶段技术总结。
4.4.2.4能主持较重要的试验工作.指标测试。
4.4.2.5能撰写较高水平的技术总结.研究报告和科技论文。
4.4.2.6能指导初级职务人员的工作和学习。
4.4.3 高级职务4.4.3.1根据光纤陀螺的任务合同书或技术指标要求，能独立进行论证.预研，提出总体方案.技术途径.技术措施，并组织实施。
4.4.3.2能根据国内外光纤陀螺的研究状况和水平,指出光纤陀螺研究方向.技术途径和技术措施。
4.4.3.3能处理和解决光纤陀螺研制过程中出现的重大技术质量问题，主持重大技术质量攻关项目。
4.4.3.4能够制订各种详细技术规范.工作流程图或节点图，使项目顺利进行。
4.4.3.5能撰写高水平的技术总结报告和科技论文。
4.4.3.6能指导初.中级职务人员工作和学习。
4.5 工作经历4.
5.1初级职务具有一年以上相关工作经历；
4.5.2中级职务具有三年以上相关工作经历；4.5.3高级职务具有五年以上相关工作经历；4.6 身体条件身体健康附加说明：本规范由人事劳资教育处提出；
本规范由人事劳资教育处归口；
本规范起草单位：第三研究室；
本规范主要起草人：郭栓运.黄晓峰；
本规范由人事劳资教育处负责解释。
4。