Wat is een glasvezel gyroscoop (FOG)? Hoe werkt het?

De Fiber Optic Gyroscope (FOG) is een high-end solid-state traagheidssensor die de traditionele mechanische rotorstructuren en de conventionele trillende MEMS-gyroarchitectuur volledig verlaten.Onafhankelijk ontworpen en geoptimaliseerd door ons technische team, dit optische traagheidsapparaat met een nauwkeurige kern gebruikt zuivere optische vezeltransmissie sensing technologie om nauwkeurig vast te leggen en te meten van de hoeksnelheid van bewegende dragers,het leveren van ongeëvenaarde prestaties voor zeer betrouwbare inertiële navigatiescenario's.

Anders dan de reguliere MEMS gyroscopen en mechanische gyroscopen op de markt, onze zelf ontwikkelde FOG functiesnul mechanische bewegende onderdelen, ultra lage drift op lange termijn, onmiddellijke koude start en extreme milieustabiliteitHet vult effectief de precisiegap van commerciële traagheidssensoren en voldoet aan de strenge technische eisen van de lucht- en ruimtevaart, diepzee-exploratie, maritieme navigatie,en industriële metingen van hoge precisie die door gewone traagheidsapparaten niet kunnen worden ondersteund.

Onze FOG beschikt over een zeer breed dynamisch meetbereik met uitstekende sensors flexibiliteit.Het kan met precisie ultra-langzame rotatie gelijk aan de rotatie van de aarde en snel reageren op hoge snelheid dynamische rotatie van vliegtuigen vangenOnze glasvezel gyroscopen leveren een stabiele output onmiddellijk na het opstarten.Dat is cruciaal voor een snelle reactie., zeer nauwkeurige missiescenario's.

Op basis van het structurele ontwerp en de applicatie positionering, onze FOG-serie zijn verdeeld ineenassigendrie-assigDe FOG met één as heeft een compacte lichte structuur met lage kosten en eenvoudige kalibratieprocedures.perfect aansluiten op eenrichtingsstandstillingsystemen en basisnavigatiesystemen voor middelgrote industriële en onbemande apparatuurDe drie-assige FOG integreert een volledig dimensionaal optisch sensorsysteem, waardoor volledige 3D houdingsopsporing en ultra-hoge navigatie nauwkeurigheid worden gerealiseerd.voor hoogwaardige navigatieapparatuur in volledige positie, zoals bemande luchtvaartuigen, langdurige UUV's, offshore schepen, en diepzee detectie platforms.onze FOG-producten worden op grote schaal ingezet in wereldwijde hoogprecise traagheidsmetingen en navigatievelden.

Al onze glasvezel gyroscopen werken op basis van de klassiekeSagnac-effect, het fundamentele fysische principe van optische traagheidsmeting, dat zorgt voor een niet-contact, hoge stabiliteit en drift onderdrukt rotatie meting zonder mechanische interferentie.

Het werkingsmechanisme kan intuïtief worden geïllustreerd met een gestandaardiseerde fysieke analogie: twee lichtstralen fungeren als precieze "hogsnelheidslopers",en de strak gewikkelde hoge-precisie glasvezelspoel fungeert als een gesloten cirkelvormig optisch transmissiespoorWanneer de gyroscoop in een statische toestand is,twee identieke lichtstralen met lage coherentie die door de interne stabiele lichtbron worden uitgezonden, worden gesplitst en verspreiden zich respectievelijk in de wijzerslag en tegen de wijzerslag langs de glasvezellus, gelijktijdig terugkeren met nul faseverschil.

Zodra de drager draait, verandert het effectieve optische transmissiepad van de twee lichtstralen met omgekeerde verspreiding synchroon.De ene straal reist een verlengd optisch pad terwijl de andere een korter pad aflegtDit is strikt evenredig aan de hoek snelheid van de drager in realtime, dit faseverschil wordt vastgelegd, geanalyseerd,en berekend door onze zelf ontwikkelde signaal demodulatie algoritme systeem.

Het is de moeite waard te benadrukken dat de door onze FOG geproduceerde Sagnac-faseschuiving puur voortkomt uit de verandering van het effectieve optische pad onder rotatiebeweging, in plaats van variatie van de lichtsnelheid.Dit fysieke voordeel maakt fundamentele meetfouten weg, waardoor onze FOG-serie een zeer hoge langetermijnstabiliteit en herhaalbaarheid heeft, die de nauwkeurigheidsgrens van conventionele traagheidssensoren ver overschrijdt.

Onze FOG is een zeer geïntegreerd opto-elektronisch systeem dat bestaat uit vijf kerncomponenten die zelf zijn ontwikkeld en gekalibreerd.Elk structurele ontwerp en technologisch proces wordt onafhankelijk geoptimaliseerd door ons R & D-team om een precieze coördinatie te realiseren van optische signaaloverdracht tot elektrische signaaluitgang, waarbij kleine optische faseveranderingen worden omgezet in hoge precisie, hoge stabiliteit hoeksnelheidsgegevens.

• Professionele stabiele lichtbronUitgerust met op maat gemaakte SLD/ASE lichtbronnen met een lage coherentie, zelfstandig gescreend en gekalibreerd in huis, die een ultra-stabiele en geruisarme optische output leveren.Het onderdrukt optische verstoring van de bron, waardoor op lange termijn een consistente meetnauwkeurigheid en anti-afzwakking prestaties worden gewaarborgd voor navigatiemissies van lange duur.
• Hoogprecisie-optische koppelaar en Y-koppelingsgolfgeleiderHet gebruik van zelfgekalibreerde 2*2 X-type koppelingen en hoogstabiele Y-golfgeleidercomponenten, waardoor licht met een gelijk lichtverdeel en een efficiënte combinatie van licht wordt bereikt.Het integreert precieze polarisatie controle en lineaire fase modulatie functies, die een betrouwbare optische basis biedt voor de hooggevoelige detectie van het Sagnac-effect.
• Hoogwaardige wondenvezelspoel (Core Sensing Unit)De kerncomponent maakt gebruik van ultra-laagverlies speciale glasvezel met multi-layer dichte winding technologie onafhankelijk geoptimaliseerd door ons team.Redelijke vezellengte en spoeldraaien versterken subtiele Sagnac-faseverschillen aanzienlijkOnze exclusieve wikkeling en vaste structuur ontwerpen zijn effectief bestand tegen externe trillingen en temperatuur vervorming.het vermijden van afname van de prestaties van het detecteren.
• Hooggevoelige fotodetectorOp maat gemaakte foto-elektrische sensoren vangen kleine interferentie lichtintensiteitsveranderingen op.het omzetten van subtiele optische faseverschillen in zwakke elektrische oorspronkelijke signalen met een zeer hoge signaal/geluidsverhouding, die zuivere en effectieve ruwe gegevens verstrekken voor latere algoritmeoplossing.
• Zelfontwikkeld signaalverwerkingssysteemOnze exclusieve adaptieve demodulatie, geluidsfiltering en temperatuurcompensatie circuits realiseren versterking, kalibratie en foutcompensatie van originele elektrische signalen.Het elimineert geluidsinterferentie in realtime en produceert uiteindelijk een stabiele, hoge nauwkeurigheid en beschikbare hoeksnelheids- en houdingsgegevens.

In vergelijking met traditionele mechanische gyroscopen en commerciële MEMS gyroscopen, hebben onze onafhankelijk ontwikkelde FOG-serie onvervangbare kernkrachten in high-end traagheidsnavigatievelden:

1. Volledig vaste toestand en geen slijtage: Geen mechanische roterende onderdelen of trillingsconstructies, geen mechanische slijtage en vermoeidheidsverlies, waardoor de levensduur van het voertuig sterk wordt verlengd en de kosten na onderhoud worden verlaagd.
2. Ultra-lage langetermijndrift: Met volledige temperatuurkwalificatie en zelfadaptieve foutcompensatie-algoritmen behoudt het een zeer lage drift tijdens langdurige continue werking.het oplossen van het kernprobleem van cumulatieve fouten van conventionele traagheidssensoren.
3. Onmiddellijke opstart en snelle reactie: Geen voorverwarming vereist, realtime navigatie output bereiken na aanschakeling, volledig aan te passen aan snelle reactie missie scenario's.
4. Extreme aanpassingsvermogen aan het milieu: Uitstekende trillingsbestendigheid, schokbestendigheid en hoge temperatuurstabiliteit, die een langdurige stabiele werking mogelijk maakt in moeilijke omgevingen zoals grote hoogte, diepe zee, hoge luchtvochtigheid,en sterke trillingen.

Beperkt door hoge precisie optische apparaten en ultra-lange vezel spoel processen, onze FOG heeft hogere precisie en betrouwbaarheid, maar heeft relatief groter volume, hogere productiekosten,en een iets hoger stroomverbruik in vergelijking met miniatuur MEMS-sensoren voor consumentenDaarom is het niet van toepassing op ultra-miniatuur, ultra-low-power draagbare civiele apparaten, die een gedifferentieerde productpositionering vormen met MEMS-inertialsensoren.

In de wereldwijde markt van traagheidsnavigatie,onze FOG en SI-MIMU MEMS-series vormen een complete productmatrix met gedifferentieerde positionering en complementaire prestatiesOnze zelf ontwikkelde SI-MIMU MEMS IMU's richten zich op miniaturisatie, lage kosten en massale civiele scenario's zoals commerciële UAV's, industriële robots en autonome voertuigen met lage snelheid.Onze glasvezel gyroscopen richten zich op high-end precisie scenario's, met inbegrip van ruimtevaartapparatuur, zeeschepen, detectiesystemen op de diepte van de zee en hoge-precisie landmetingen en inertiële navigatiesystemen.

Als een kern high-end traagheidssensor onafhankelijk ontwikkeld door ons team, onze FOG serie breekt het buitenlandse technische monopolie,realiseert volledige binnenlandse onafhankelijke besturbaarheid van kernoptische traagheidstechnologie, en biedt betrouwbare, hoogprecise en kosteneffectieve inertiële navigatieoplossingen voor de wereldwijde intelligente uitrusting van hoge kwaliteit en de marine- en ruimtevaartindustrie.