專利名稱：四頻激光陀螺控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及四頻激光陀螺的控制，尤其是涉及減小四頻激光陀螺的磁場(chǎng)或腔長(zhǎng)變 化敏感性的自動(dòng)數(shù)字控制。
背景技術(shù)：
激光陀螺具有動(dòng)態(tài)范圍大、無(wú)加速度效應(yīng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小等優(yōu)點(diǎn)，是慣性系統(tǒng) 尤其是捷聯(lián)慣性系統(tǒng)的理想元件，已大量應(yīng)用于軍事和民用領(lǐng)域。激光陀螺的原理是薩格 納克(Mgnac)效應(yīng)，在它的光學(xué)諧振腔內(nèi)至少運(yùn)行一對(duì)相向傳播的光波。當(dāng)它繞敏感軸相 對(duì)于慣性空間轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相向行波的頻率產(chǎn)生分裂，形成正比于轉(zhuǎn)動(dòng)速率的拍頻，因而通過(guò)測(cè) 量拍頻即可獲得激光陀螺相對(duì)于慣性空間的轉(zhuǎn)動(dòng)信息。由于諧振腔內(nèi)相向行波間的能量耦合，激光陀螺存在閉鎖效應(yīng)，導(dǎo)致它無(wú)法測(cè)量 較低的轉(zhuǎn)速?？朔]鎖常用的方法是機(jī)械抖動(dòng)偏頻，但機(jī)械抖動(dòng)容易對(duì)慣性系統(tǒng)中的其它 儀表產(chǎn)生干擾，而且增大了隨機(jī)游走、降低了信號(hào)帶寬。四頻激光陀螺采用光學(xué)偏頻的方法 克服閉鎖，具有很大的優(yōu)越性。四頻激光陀螺腔內(nèi)運(yùn)行有四個(gè)行波模式，采用石英旋光器或 非平面腔使左旋偏振行波和右旋偏振行波產(chǎn)生頻率分裂，采用法拉第偏頻器件或在增益介 質(zhì)上施加縱向磁場(chǎng)在相同偏振的相向行波間建立非互易頻差以克服閉鎖。雖然四頻激光陀螺采取的消鎖措施非常理想，但它容易受增益介質(zhì)的色散效應(yīng)的 影響。色散效應(yīng)導(dǎo)致各模式的振蕩頻率偏離空腔頻率，如偏離量不能在輸出差頻中抵消就 導(dǎo)致零偏，更嚴(yán)重的是零偏通常隨溫度、磁場(chǎng)的變化而變化。為了提高四頻激光陀螺的精 度，應(yīng)對(duì)色散效應(yīng)進(jìn)行控制。早期四頻激光陀螺利用光強(qiáng)差控制程長(zhǎng)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)色散效應(yīng) 的控制，其缺點(diǎn)有一、需要兩路光電探測(cè)和放大電路，兩路信號(hào)轉(zhuǎn)換系數(shù)或偏置的任何不 對(duì)稱都會(huì)影響零偏，導(dǎo)致零偏和零偏穩(wěn)定性與電路有關(guān)；二、沒(méi)有專門(mén)選擇最佳工作點(diǎn)，導(dǎo) 致磁靈敏度較大；三、沒(méi)有專門(mén)選擇縱模階數(shù)，導(dǎo)致開(kāi)機(jī)啟動(dòng)重復(fù)性較差，在工作溫度范圍 較大時(shí)還有可能發(fā)生跳模。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服傳統(tǒng)光強(qiáng)差程長(zhǎng)控制系統(tǒng)的缺陷，設(shè)計(jì)一種新型程長(zhǎng)控 制系統(tǒng)，使四頻激光陀螺工作在對(duì)磁場(chǎng)不敏感的最佳工作點(diǎn)、對(duì)腔長(zhǎng)變化不敏感的最佳磁 場(chǎng)所確定的特征點(diǎn)上，同時(shí)在四頻激光陀螺的工作任務(wù)周期內(nèi)維持縱模階數(shù)不變，不僅可 減小磁敏感性，還可提高零偏的啟動(dòng)重復(fù)性，提高零偏隨溫度變化的重復(fù)性。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，采取了如下技術(shù)方案—個(gè)數(shù)字控制系統(tǒng)，利用小幅度調(diào)制方式分別對(duì)施加在四頻激光陀螺增益介質(zhì)上 的磁場(chǎng)強(qiáng)度和程長(zhǎng)控制鏡的法向位移進(jìn)行調(diào)制，根據(jù)四頻激光陀螺的輸出差頻和溫度對(duì)磁 場(chǎng)強(qiáng)度和程長(zhǎng)控制鏡的位置進(jìn)行控制，以使四頻激光陀螺工作在對(duì)磁場(chǎng)不敏感的最佳工作 點(diǎn)、對(duì)腔長(zhǎng)變化不敏感的最佳磁場(chǎng)、特定的縱模階數(shù)下。它包括由至少1個(gè)輸出陀螺信號(hào)及 至少1個(gè)壓電陶瓷控制鏡構(gòu)成的四頻激光陀螺諧振腔，與1個(gè)輸出鏡連接、接收其輸出光場(chǎng)的合光棱鏡，將光場(chǎng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光電探測(cè)器，對(duì)光電探測(cè)器輸出信號(hào)進(jìn)行處理得到四 頻激光陀螺差頻的讀出系統(tǒng)，測(cè)量陀螺體溫度的溫度測(cè)量裝置，對(duì)四頻激光陀螺輸出信號(hào) 進(jìn)行處理來(lái)輸出壓電陶瓷控制信號(hào)和磁場(chǎng)強(qiáng)度控制信號(hào)的數(shù)字信號(hào)處理單元。為使四頻激光陀螺時(shí)刻工作于最佳磁場(chǎng)和最佳工作點(diǎn)確定的特征點(diǎn)上，采用不同 的頻率分別對(duì)施加在四頻激光陀螺增益介質(zhì)上的磁場(chǎng)強(qiáng)度和程長(zhǎng)控制鏡的法向位移即程 長(zhǎng)同時(shí)進(jìn)行調(diào)制，利用相敏檢波技術(shù)從差頻中提取與磁場(chǎng)強(qiáng)度和程長(zhǎng)控制鏡法向位移調(diào)制 頻率相同的信號(hào)的幅度，作為誤差信號(hào)對(duì)作用于增益介質(zhì)上的磁場(chǎng)和四頻激光陀螺的程長(zhǎng) 進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。采用相同的頻率對(duì)施加在四頻激光陀螺增益介質(zhì)上的磁場(chǎng)強(qiáng)度和程長(zhǎng)控制鏡的 法向位移不同時(shí)進(jìn)行調(diào)制，當(dāng)調(diào)制磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，利用相敏檢波技術(shù)從差頻中提出出與調(diào)制 頻率相同的信號(hào)的幅度，作為誤差信號(hào)控制程長(zhǎng)；當(dāng)調(diào)制程長(zhǎng)時(shí)，利用相敏檢波技術(shù)從差頻 中提出出與調(diào)制頻率相同的信號(hào)的幅度，作為誤差信號(hào)控制磁場(chǎng)強(qiáng)度。對(duì)四頻激光陀螺進(jìn)行高低溫循環(huán)測(cè)試，測(cè)出各階縱模對(duì)應(yīng)的壓電陶瓷控制電壓隨 溫度的變化曲線，從中挑出在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)都不會(huì)跳模的最優(yōu)縱模，建立最優(yōu)縱模 對(duì)應(yīng)的壓電陶瓷控制電壓隨溫度變化的智能選模模型，并存儲(chǔ)在數(shù)字信號(hào)處理單元中，四 頻激光陀螺每次開(kāi)機(jī)上電時(shí)首先采集腔體溫度，然后根據(jù)智能選模模型求出陀螺開(kāi)機(jī)時(shí)的 初始控制電壓。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是使四頻激光陀螺時(shí)刻工作在由最佳磁場(chǎng)和最佳工作點(diǎn)確定的特 征點(diǎn)上，而且每次開(kāi)機(jī)都工作在同一階縱模上，從而使零偏的磁敏感性最小，零偏隨溫度以 及開(kāi)機(jī)啟動(dòng)的重復(fù)性最好，達(dá)到提高四頻激光陀螺精度的目的。


圖1是四頻激光陀螺的增益曲線及其四個(gè)模式。
圖2是控制系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)方式。
圖3是四頻激光陀螺各縱模對(duì)應(yīng)的壓電陶瓷電壓隨溫度變化曲線。
圖4是高精度V/I轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)方式。
圖5是用于產(chǎn)生控制磁場(chǎng)的誤差信號(hào)的相敏檢波器。
圖6是用于產(chǎn)生控制最佳工作點(diǎn)的誤差信號(hào)的相敏檢波器。
圖7是用于產(chǎn)生控制程長(zhǎng)的誤差信號(hào)的相敏檢波器。
圖8是控制流程圖。
圖9是控制系統(tǒng)的另一種具體實(shí)現(xiàn)方式。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。在圖1中，四頻激光陀螺有四個(gè)振蕩模式位于增益49出光帶寬之內(nèi)，其頻率分別 表示為f\、f2> f3> f4，其中模式ι和2構(gòu)成左旋陀螺，模式3和4構(gòu)成右旋陀螺，模式1和4 沿順時(shí)針(CW)方向運(yùn)行，模式2和3沿逆時(shí)針(AW)方向運(yùn)行。四頻激光陀螺的零偏可表示為bias (q，Τ, B，fd) = bias0 (q，T) +k (q，T) (B-B0) (fd-fd0) (1)
式中q為縱模階數(shù)，T為絕對(duì)溫度，B為磁場(chǎng)強(qiáng)度，fd為工作點(diǎn)，B0為最佳磁場(chǎng)，fd0 為最佳工作點(diǎn)，bias為總零偏，bias0為與磁場(chǎng)和工作點(diǎn)無(wú)關(guān)的零偏。由式(1)可知，除溫度外，q、B、fd、B0和fd(1的變化都會(huì)導(dǎo)致零偏的變化。四頻激 光陀螺一般采用溫度補(bǔ)償而不進(jìn)行恒溫控制，因此為了保證總零偏bias隨溫度變化的重 復(fù)性，最好使四頻激光陀螺工作在如下的狀態(tài)q不變，B = Btl且fd = fd(l。為了維持q不變，本發(fā)明采取了智能選模方法，其原理是根據(jù)四頻激光陀螺的腔 體溫度選擇q。智能選模的技術(shù)方案是將四頻激光陀螺放在高低溫試驗(yàn)箱內(nèi)，然后進(jìn)行溫 度循環(huán)(-50到70度范圍內(nèi))，同時(shí)記錄每個(gè)縱模對(duì)應(yīng)的壓電陶瓷電壓，如圖3所示。根據(jù) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果，找出在整個(gè)溫度范圍內(nèi)都在壓電陶瓷電壓控制范圍內(nèi)的縱模，如圖3中第q階縱 模，然后采用最小二乘法對(duì)溫度和壓電陶瓷電壓進(jìn)行二次擬合，V = ao+a^+a^2 (2)式中V為壓電陶瓷電壓，a0, B1^a2為擬合系數(shù)，t為溫度傳感器所測(cè)腔體溫度。將擬合系數(shù)％、 、 存儲(chǔ)在數(shù)字信號(hào)處理單元(可用DSP、單片機(jī)實(shí)現(xiàn))中，開(kāi)機(jī) 時(shí)利用溫度傳感器12和測(cè)溫電路17所測(cè)腔體溫度，根據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)字信號(hào)處理單元中的選 模模型22，利用式⑵求出初始控制電壓Vttl施加在壓電陶瓷上，然后再進(jìn)入程長(zhǎng)控制環(huán)路。 這樣可確保任何溫度下開(kāi)機(jī)都選擇同一階縱模。為了保證B = Btl且fd = fd(l，本發(fā)明通過(guò)讀出系統(tǒng)所得差頻信息來(lái)產(chǎn)生誤差信號(hào)， 用以控制施加在增益介質(zhì)上磁場(chǎng)的強(qiáng)度、調(diào)整壓電陶瓷電壓改變工作點(diǎn)來(lái)使誤差信號(hào)為 零。磁場(chǎng)最好通過(guò)在增益介質(zhì)上纏繞載流線圈產(chǎn)生。由于工作點(diǎn)與在腔平移鏡的壓電陶瓷上所施加的電壓成線性關(guān)系，因此式⑴可 表示為bias = bias0+k0 (B-B0) (V-V0) (3)式中1 為與磁場(chǎng)和壓電陶瓷電壓無(wú)關(guān)的比例系數(shù)，V為壓電陶瓷電壓，Vtl為最佳 工作點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓電陶瓷電壓。對(duì)載流線圈上流過(guò)的電流和壓電陶瓷電壓分別進(jìn)行小抖動(dòng)交流調(diào)制，可得bias = bias0 + k0LxBx + k0LxBm cos(cy + %) + k0BxLm cos(ωρ + φρ) (4)
+ ^0LmBm cos {ωΡ + φρ ) cos (ωΒ + φΒ )其中VX表示PZT電壓偏離Vtl的程度；BX表示偏離最佳磁場(chǎng)的程度；Vm和ω ρ分別 為壓電陶瓷電壓的調(diào)制幅度和頻率，外為初始相位；Bm和別為磁感應(yīng)強(qiáng)度的調(diào)制幅度 和頻率，％為初始相位。利用相敏檢波技術(shù)可從差頻中獲取控制工作點(diǎn)的誤差信號(hào)& = IctlVA1和控制磁場(chǎng) 強(qiáng)度的誤差信號(hào)％ = IctlBxLm，然后采用反饋控制使這兩個(gè)誤差信號(hào)為0，從而有Vx = 0、BX = 0，因此 bias = bias0?？刂拼艌?chǎng)和工作點(diǎn)的技術(shù)方案一是采用分頻控制，用不同的頻率同時(shí)調(diào)制磁場(chǎng)和 腔長(zhǎng)，分別使磁場(chǎng)和腔長(zhǎng)穩(wěn)定在對(duì)磁場(chǎng)和腔長(zhǎng)不敏感的工作點(diǎn)。整個(gè)控制系統(tǒng)包括最佳磁 場(chǎng)控制、最佳工作點(diǎn)控制和程長(zhǎng)控制三個(gè)分環(huán)路。在圖2中，從輸出鏡13透射的光信號(hào)被光電探測(cè)器16轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)信號(hào)讀出 系統(tǒng)18處理后可得左旋光強(qiáng)Iy右旋光強(qiáng)Ik、差頻bias。從反射鏡14透射的光束入射到光電探測(cè)器15上，經(jīng)射頻放大器16放大后進(jìn)行帶通濾波，帶通濾波器19濾除射頻信號(hào)中 的噪聲，然后由幅度解調(diào)器20將射頻信號(hào)的幅度求出，記為射頻光強(qiáng)IA。數(shù)字信號(hào)處理模 塊21根據(jù)差頻bias、左旋光強(qiáng)Ip右旋光強(qiáng)Ik、射頻光強(qiáng)Ia、溫度t實(shí)現(xiàn)最佳磁場(chǎng)控制、最 佳工作點(diǎn)控制和程長(zhǎng)控制。最佳磁場(chǎng)控制環(huán)路包括信號(hào)讀出系統(tǒng)18、振蕩器23、相敏檢波M、PID控制器25、 數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)33、V/I轉(zhuǎn)換器32、導(dǎo)電線圈2。振蕩器23輸出正弦波或方波調(diào)制信號(hào) (頻率為lHZ-20kHZ)，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器32輸出，并加載到壓電陶瓷上。壓電陶瓷電壓受到調(diào) 制后引起程長(zhǎng)以及差頻的調(diào)制，相敏檢波M從差頻中提取誤差信號(hào)％，然后經(jīng)PID控制器 得到控制信號(hào)uB，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器33輸出控制電壓，V/I轉(zhuǎn)換器32根據(jù)控制電壓輸出電流到 線圈2，改變線圈2所產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度。最佳磁場(chǎng)控制環(huán)路工作時(shí)可使增益區(qū)上的平均磁場(chǎng) 強(qiáng)度為最佳磁場(chǎng)。V/I轉(zhuǎn)換器可采用圖4所示結(jié)構(gòu)。相敏檢波器M的構(gòu)成如圖5所示，振蕩器23與差頻在乘法器40處相乘，輸出經(jīng) 低通濾波得到誤差信號(hào)％。最佳工作點(diǎn)控制環(huán)路包括信號(hào)讀出系統(tǒng)18、振蕩器四、相敏檢波器30、PID控制器 31。振蕩器四輸出的正弦或方波調(diào)制信號(hào)疊加在磁場(chǎng)控制信號(hào)uB上，從而引起差頻的調(diào) 制，相敏檢波器30根據(jù)振蕩器四與差頻求得最佳工作點(diǎn)的誤差信號(hào)A，經(jīng)PID控制器31 后輸出最佳工作點(diǎn)控制信號(hào)％。相敏檢波器30的構(gòu)成如圖6所示振蕩器四與差頻相乘，然后經(jīng)低通濾波器44 后得到控制最佳工作點(diǎn)的誤差信號(hào)4。程長(zhǎng)控制環(huán)路包括振蕩器23、數(shù)模轉(zhuǎn)換器34、數(shù)模轉(zhuǎn)換器35、PZT驅(qū)動(dòng)器36、PZT 11、光電探測(cè)器15、射頻放大器16、帶通濾波器19、幅度解調(diào)器20、相敏檢波器26、PID控 制器27。光電探測(cè)器15將四頻激光陀螺1的反射鏡14透射出的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并 由射頻放大器16進(jìn)行放大，帶通濾波器19用來(lái)減小射頻信號(hào)中的噪聲，幅度解調(diào)器20將 射頻信號(hào)的幅度求出得到射頻光強(qiáng)。振蕩器23輸出的調(diào)制信號(hào)經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器35轉(zhuǎn)變?yōu)殡?壓調(diào)制信號(hào)，然后疊加在壓電陶瓷控制信號(hào)上使壓電陶瓷11受到調(diào)制，從而引起腔長(zhǎng)的調(diào) 制。腔長(zhǎng)的調(diào)制引起射頻光強(qiáng)的調(diào)制，相敏檢波器26根據(jù)振蕩器23輸出的調(diào)制信號(hào)和射 頻光強(qiáng)提取用于控制程長(zhǎng)的誤差信號(hào)4。為了使四頻激光陀螺工作在最佳工作點(diǎn)上，誤差 信號(hào)h減去最佳工作點(diǎn)控制信號(hào)I，然后經(jīng)PID控制器27輸出程長(zhǎng)控制信號(hào)。程長(zhǎng)控制 信號(hào)經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器34轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，再由PZT驅(qū)動(dòng)器36進(jìn)行放大以控制壓電陶瓷。相敏檢波器沈的構(gòu)成如圖7所示振蕩器23輸出信號(hào)與射頻光強(qiáng)在乘法器45處 相乘，經(jīng)低通濾波器46后輸出誤差信號(hào)巧。整個(gè)程長(zhǎng)控制系統(tǒng)在軟件的作用下協(xié)調(diào)工作，其流程如圖8所示。具體步驟如下第一步，四頻激光陀螺和程長(zhǎng)控制系統(tǒng)上電，然后程序?qū)Ω髯兞窟M(jìn)行初始化，根據(jù) 信號(hào)讀出系統(tǒng)的左、右旋光強(qiáng)判斷四頻激光陀螺是否點(diǎn)燃。第二步，采集四頻激光陀螺腔體溫度t，根據(jù)選模模型22計(jì)算初始?jí)弘娞沾煽刂?電壓Vt0，將四頻激光陀螺的腔長(zhǎng)調(diào)節(jié)到第q階縱模范圍內(nèi)，同時(shí)根據(jù)存儲(chǔ)的電流數(shù)據(jù)輸出 接近最佳磁場(chǎng)的電流。第三步，進(jìn)行程長(zhǎng)控制，將腔長(zhǎng)調(diào)節(jié)到射頻光強(qiáng)極大值附近。第四步，進(jìn)行最佳磁場(chǎng)和最佳工作點(diǎn)控制。
第五步，輸出四頻激光陀螺所測(cè)角速度數(shù)據(jù)。程長(zhǎng)控制系統(tǒng)的程長(zhǎng)控制環(huán)路也可利用左、右旋光強(qiáng)差，如圖9所示。除e1外，其 它部分與圖2沒(méi)有區(qū)別。
權(quán)利要求
1.一種四頻激光陀螺控制系統(tǒng)，包括腔內(nèi)含有四個(gè)行波的環(huán)形諧振腔、提取行波幅度 和頻率信息的信號(hào)讀出裝置、對(duì)四頻激光陀螺的工作狀態(tài)進(jìn)行控制的信號(hào)處理裝置，其特 征是根據(jù)四頻激光陀螺自身特征信息對(duì)四頻激光陀螺的程長(zhǎng)或磁場(chǎng)進(jìn)行控制，使四頻激光 陀螺工作在其零偏對(duì)磁場(chǎng)變化靈敏度最小或?qū)η婚L(zhǎng)變化靈敏度最小的狀態(tài)下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的根據(jù)四頻激光陀螺溫度信息選擇縱模的裝置，包括可測(cè)量四 頻激光陀螺溫度的溫度測(cè)量裝置、存儲(chǔ)有程長(zhǎng)控制鏡位置與四頻激光陀螺溫度函數(shù)關(guān)系的 裝置、根據(jù)溫度計(jì)算程長(zhǎng)控制鏡壓電陶瓷電壓的運(yùn)算裝置、根據(jù)計(jì)算結(jié)果輸出壓電陶瓷控 制電壓的轉(zhuǎn)換裝置，其特征是根據(jù)四頻激光陀螺溫度輸出開(kāi)機(jī)時(shí)的初始控制電壓使粘在程 長(zhǎng)控制鏡上的壓電陶瓷迅速移動(dòng)到一個(gè)最優(yōu)初始值，這個(gè)初始值是保證四頻激光陀螺在整 個(gè)任務(wù)工作溫度范圍內(nèi)縱模階數(shù)不變。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提取同向行波拍頻幅度和頻率信息的裝置，包括至少使一對(duì) 同向行波在光電探測(cè)器接收面上混合的光電探測(cè)器、將光電探測(cè)器輸出信號(hào)進(jìn)行放大的射 頻放大器、提取射頻信號(hào)幅度的幅度解調(diào)器，其特征在于用光電探測(cè)器接收四頻激光陀螺 同向行波拍頻信號(hào)，將該信號(hào)放大然后采用幅度解調(diào)器獲取拍頻信號(hào)的幅度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的程長(zhǎng)和磁場(chǎng)控制裝置，包括V/I轉(zhuǎn)換器、磁場(chǎng)發(fā)生器、調(diào)制電 流產(chǎn)生裝置、調(diào)制電壓產(chǎn)生裝置、粘有壓電陶瓷的程長(zhǎng)控制鏡、信號(hào)讀出裝置、數(shù)字信號(hào)處 理單元，其特征是采用不同的調(diào)制頻率分別對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度和程長(zhǎng)進(jìn)行小抖動(dòng)調(diào)制，利用相敏 檢波技術(shù)從差頻中提取與上述調(diào)制頻率相同的兩個(gè)分量的幅度，用來(lái)產(chǎn)生控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì) 程長(zhǎng)和磁場(chǎng)的控制，直到差頻中的調(diào)制分量幅度達(dá)到最小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的程長(zhǎng)和磁場(chǎng)控制裝置，包括V/I轉(zhuǎn)換器、磁場(chǎng)發(fā)生器、調(diào)制電 流產(chǎn)生裝置、調(diào)制電壓產(chǎn)生裝置、粘有壓電陶瓷的程長(zhǎng)控制鏡、信號(hào)讀出裝置、數(shù)字信號(hào)處 理單元，其特征是采用分時(shí)技術(shù)對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度和程長(zhǎng)進(jìn)行小抖動(dòng)調(diào)制，利用相敏檢波技術(shù)從 差頻中提取與上述調(diào)制頻率相同的分量的幅度，用來(lái)產(chǎn)生控制電壓信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)程長(zhǎng)和磁場(chǎng) 的控制，直到差頻中的調(diào)制分量幅度達(dá)到最小。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的相敏檢波裝置，其特征是根據(jù)輸出的小抖動(dòng)調(diào)制信號(hào)對(duì) 差頻信號(hào)進(jìn)行相敏檢波，從中檢出控制磁場(chǎng)強(qiáng)度和工作點(diǎn)的誤差信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種四頻激光陀螺控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據(jù)四頻激光陀螺自身輸出的差頻信息隨程長(zhǎng)和磁場(chǎng)的變化特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)程長(zhǎng)或磁場(chǎng)的控制，使四頻激光陀螺工作在其零偏對(duì)磁場(chǎng)變化靈敏度最小或?qū)η婚L(zhǎng)變化靈敏度最小的狀態(tài)下，從而提高四頻陀螺的性能。
文檔編號(hào)G01C19/66GK102147254SQ201010501868
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年10月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月1日
發(fā)明者汪之國(guó), 王飛, 龍興武 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)