Зеемановский лазерный гироскоп с переключением продольных мод генерации

Описаны принципы построения, конструкции и точностных характеристик зеемановского лазерного гироскопа, работающего в режиме перестройки лазера на продольную моду генерации с противоположной круговой поляризацией световой волны - в так называемом квазичетырехчастотном режиме. Приведена оптимальная схема построения такого гироскопа,объяснен физический принцип его работы, выведена формула расчета суммарной ошибки исходя из разделения ошибки зеемановского лазерного гироскопа на магнитный дрейф, немагнитный дрейф и ошибку при переключении мод генерации. Рассмотрены методы компенсации ложного дрейфа лазерного гироскопа в моменты переключения мод генерации, включая использование дополнительной информации и аппроксимационные формулы. Приведено сравнение экспериментальных и теоретических результатов парирования ложных показаний гироскопов в момент переключения мод генерации при различных угловых ускорениях. Показано, что постобработка, использующая показания гироскопа как до переключения, так и после него, позволяет существенно снизить ошибку, возникающую при переключении мод генерации. При этом наиболее устойчивой к шумам и угловым ускорениям, является линейная аппроксимирующая функция.

Литература

[1] Дмитриев В.Г., Голяев Ю.Д., Винокуров Ю.А., Колбас Ю.Ю., Тихменев Н.В. Лазерный гироскоп повышенной точности // Материалы 17 Междунар. конф. по интегрированным навигационным системам. СПб., 2008.

[2] Голяев Ю.Д., Дмитриев В.Г., Казаков А.А., Колбас Ю.Ю., Назаренко М.М., Тихменев Н.В., Якушев А.И. Способ измерения угловых перемещений лазерным гироскопом. Патент РФ № 2408844, от 10.01.2011 г.

[3] Азарова В.В., Голяев Ю.Д., Дмитриев В.Г. Кольцевые газовые лазеры с магнитооптическим управлением в лазерной гироскопии // Квантовая электроника. 2000. T. 30. № 2. С. 96-104.

[4] Голяев Ю.Д., Мельников А.В., Соловьев Ю.Н., Телегин Г.И., Яременко С.О. Влияние нелинейности характеристик активной среды на стабильность выходных сигналов в квантовых приборах с автоматической стабилизацией параметров // Электронная техника. Лазерная техника и оптоэлектроника. 1991. 1 (57). С. 11.

[5] Хромых А.М., Якушев А.И. Влияние пленения резонансного излучения на эффект Зеемана в кольцевом лазере // Квантовая электроника. 1977. Т. 4. № 1.

[6] Попов Е.П. Автоматическое регулирование и управление. М.: Наука, 1966.

[7] Голяев Ю.Д., Дмитриев В.Г., Казаков А.А., Колбас Ю.Ю., Назаренко М.М., Тихменев Н.В., Якушев А.И. Способ измерения угловых перемещений лазерным гироскопом. Патент РФ № 2408844, 2011 г.

[8] Винокуров Ю.А., Голяев Ю.Д., Дмитриев В.Г., Казаков А.А., Колбас Ю.Ю., Тихменев Н.В., Якушев А.И. Способ измерения угловых перемещений лазерным гироскопом. Патент РФ № 2418266, 2011 г.

[9] Волновые и флуктуационные процессы в лазерах / под. ред. Ю.Л. Климантовича. М.: Наука, 1974.

[10] Хромых А.М. Динамическая характеристика кольцевых лазеров с периодической частотной подставкой // Электронная техника. Лазерная техника и оптоэлектроника. 1990. Вып. 1 (53). С. 44.

[11] Хошев И.М. К теории кольцевого лазера со знакопеременной частотной подставкой // Квантовая электроника. 1980. Т. 7. № 5. С. 953.

[12] Ю.Д. Голяев, Ю.Ю. Колбас. Ошибка дискретности выходного сигнала кольцевого лазера с периодической подставкой // ЖТФ. Т. 17. Вып. 8. 1991. С. 162-165.