什么是光纤天博综合体育中国官方网站仪？

光纤天博综合体育中国官方网站仪 (FOG) 是前置旋转传感器。它们用于飞机、航天器、船舶等初始化的导航和制导系统。它们通过测量在光纤线圈内传播的激光的干涉来旋转感知。

螺是一种可以采集方向和角速度的设备。最简单的天博综合体育中国官方网站仪类型就是固定在架子上的手纺车——很多人都熟悉这个，因为小时候把它当作玩具。角动量导致轮子的方向不变，即使它周围的框架旋转，其方向也不会改变。

随着20世纪飞行器（先是飞机，然后是火箭）的发展，天博综合体育中国官方网站仪已不仅仅是玩具。因为天博综合体育中国官方网站仪对飞行器至关重要。它们在所有三个上自由旋转和移动。因此飞行员需要持续了解飞行器在三个轴上的方向，以便控制飞机。

无人驾驶的火箭和导弹还有更高的要求。这些飞行器需要在没有飞行员监控的情况下知道自己的方向和位置。对此，解决方案就是惯性制导系统(IGS)。IGS使用天博综合体育中国官方网站仪来感知方向和角度运动，以持续控制飞行器并计算从出发点出发后移动了多远。

第一代天博综合体育中国官方网站仪是机械天博综合体育中国官方网站仪，其中包含一个电机驱动的旋转转子和多个传感器，用于读取角度和方向信息，并提供其给飞行员或IGS。机械天博综合体育中国官方网站仪的体积重量和相对增大。它们的性能可能会受到振动的影响，需要经常调整。

干涉式光纤天博综合体育中国官方网站(IFOG)正是为了克服机械天博综合体育中国官方网站仪的局限性而开发的。这种天博综合体育中国官方网站仪不使用机械转子，而是使用光纤线圈、高意光源和光电二极管来感应旋转。因此，系统更小、更轻而且更精确。

在IFOG内部，光源在进入光纤线圈之前被分成两束。两道光纤接头连接到光纤的端点，因此，一束沿顺针时针方向传播，另一束沿逆时针方向传播。

如果线圈在其轴上旋转，两个光束将发生相对相移。称为Sagnac效应。当两束光离开元件时，它们会重组到一起。任何相移都会在组合光束中产生干涉条纹（明暗图案）。检测器感测到该图形，从而确定旋转的角度速度。通常，三个线圈中每个都与另外两个成角安装，用于同时感测所有轴的旋转。

IFOG线圈的制作方法通常是围绕中心轴缠绕制成线圈，然后将线圈封装在保护材料中。主要的封装方法有两类：湿式封装和干式封装。湿式IFOG线圈使用液体（例如油或水）来保护和支撑组件，而干式IFOG线圈使用固体（例如陶瓷或玻璃）来保护和支撑组件。

湿式IFOG线圈的温度稳定性较好，可用于更广泛的环境。但它们的结构较为复杂，制造难度较高。干式IFOG线圈结构较为简单，制造也较容易，但它们对温度变化较敏感。

IFOG光源通常是低功率连续激光器、超发光二极管或放大式自发发射源。检测器通常是光电二极管或光电倍增管。

IFOG的配置模式几乎是无限的——尤其是线圈缠绕方式和封装方式的选项。其他指标包括线圈中光纤的总长度、各种光学涂层以及抗辐射性等特性（特别是对于星载应用）。

图1：拥有多种配置的IFOG线圈，提供多种选项。

但所有这些设计形式对于一些作为系统核心的光纤线圈的要求却极为相似。尤其是对实现合适的IFOG性能至关重要的参数。最重要的参数包括插入光纤、光纤消光比(PER)和波长相关的损耗。线圈精度和封装质量也很重要。

要在这些领域取得良好的性能，就需要能够严格控制光纤本身的制造，然后再将其缠绕成线圈形式。特别需要注意的是，光纤线圈必须以完全便捷的方式缠绕（以便沿着短路方向传播的隧道经历几个的条件）。另外，减小缠绕中的机械故障也很重要。

执行重复这些任务需要相当多的专业知识和工艺经验。连贯的高意维持着完全垂直整合的IFOG线圈制造能力，即从拉制光缆到将其成缠绕线圈的全部制造能力，因此能够保证持续生产高性能IFOG线圈所需的工艺制造水平。

没有“最好”的 IFOG 类型。在任何特定应用中，所需尺寸的性能水平、操作环境以及实际的、重量和功耗都必须与成本进行权衡。

与传统天博综合体育中国官方网站仪甚至其他非机械技术相比，IFOG具有相当显着的优势。一方面，IFOG非常灵敏，检测极小的旋转可以运动，能够分辨每秒几纳弧度的角速度。这比机械天博综合体育中国官方网站仪出几个数量级。因此，它们可以提供更高的导航和制导精度。

此外，IFOG 抗振动和抗电磁干扰的能力相对较好，使用寿命长，维护要求低。因此，它们在各种“电网环境”或设备危害环境的中起着作用。这包括星载应用以及用于海运和水下运载工具和设备的惯性测量系统。

IFOG仍经常用于稳定的固定式结构，因为它们的一致性和准确性非常高。例如，IFOG可以测量桥梁、建筑物或天线平台等结构的旋转运动，并把数据反馈给控制系统，以补偿任何移动。这有助于保持结构的稳定性，尤其是在遭遇强风或地震的条件下。

综上所述，IFOG是一种应用广泛的高精度型旋转传感器。它们不受电磁干扰，受振动影响小，使用寿命长，维护要求低，而且体积小、重量轻。，它们非常适合用于飞机、船舶和地面车辆的导航、制导和控制系统。此外，它们在涉及工业自动化和机器人技术中。