干涉型光纤陀螺的噪声理论及关键参数测试的开题报告一、研究背景随着卫星导航、通信和指导系统的逐渐发展，光纤陀螺逐渐成为惯性导航系统的重要组成部分。干涉型光纤陀螺作为其中一种重要类型，被广泛应用于航空、航天、海洋、地震等领域。该类型陀螺仅靠光学原理，即光路的干涉实现精准检测运动物体的角速度，不需要机械部件的支持，因而具备较高的精度、可靠性和寿命。然而，干涉型光纤陀螺本身也存在一定的噪声和漂移，能否准确测量角速度的值与噪声水平有着密切的关系。近年来，海外学者已经针对光纤陀螺的噪声理论和关键参数测试进行了很多研究，相关成果也已经相继发表。然而，目前国内对于该领域的研究还比较缺失，有待进一步深入。二、研究内容和目标本研究旨在探索干涉型光纤陀螺的噪声理论及关键参数测试，并在此基础上，为提高光纤陀螺的性能水平提供参考。具体研究内容包括：1、光纤陀螺的噪声理论研究通过对干涉型光纤陀螺光学路线、光学传感器和控制电路等方面进行建模和分析，理论计算和探究陀螺中各种噪声源的种类和特征，并提出相关的监控和抑制方法。2、光纤陀螺关键参数测试技术研究包括光路长度、光线合成误差、温度变化等关键参数的测试方法和技术研究，以便更加准确地测量旋转角速度。3、光纤陀螺角速度测量精度提升的应用研究通过对光纤陀螺的噪声特性和关键参数的分析和测试，有效提高光纤陀螺的角速度测量精度，进一步探索陀螺在现实应用方面的价值。三、研究方法和步骤1、干涉型光纤陀螺的噪声理论研究通过建立陀螺的光学模型，分析光路长度、纹波误差、相位噪声、数字信号处理等方面的噪声源，并从理论上提出相应的消噪方法。利用Matlab等工具对陀螺的各种噪声进行仿真模拟，得到相应的噪声抑制方案。2、光纤陀螺关键参数测试技术研究通过在实验室中制作简单的光纤陀螺模型，对其光学传感器和控制电路中的各种参数进行测试和测量。采用自制的通用测试平台和相关软件对关键参数进行准确测量，并对测试结果进行分析和比对。3、光纤陀螺角速度测量精度提升的应用研究将前两部分的研究成果应用到实际光纤陀螺中，测试陀螺的角速度测量精度，并对相关结果进行分析和比对。利用测试结果验证前两部分的研究成果是否有效，不断改进和完善相关技术。四、研究预期成果通过研究干涉型光纤陀螺的噪声理论和关键参数测试，预期实现以下成果：1、深入掌握干涉型光纤陀螺的噪声特性和来源，提出相应的消噪方法。2、掌握光纤陀螺关键参数的测试方法和技术，提高角速度测量的准确度。3、总结和提炼出光纤陀螺角速度测量精度提升的应用研究方法，为其他相关领域提供借鉴。五、参考文献[1]翟超，丁军国.干涉型光纤陀螺的噪声分析与消除研究[J].激光杂志，2018，39（04）：47-50.[2]Zhou,Z.,Chehura,E.,James,S.W.,etal.Modellingandanalysisofphasemodulationininterferometricopticalfibersensors[J].JournalofLightwaveTechnology,2019,37(5):1225-1232.[3]Wada,K.,Inaba,H.,Nakajima,Y.,etal.Developmentofahigh-precisionopticalfiberrategyroscope[J].JournalofLightwaveTechnology,2019,37(5):1315-1322.[4]Liu,X.G.,Zhang,J.,Wei,D.X.,etal.Atemperaturecompensationmethodofall-fiberhigh-precisiongyroscopesbasedontimedivisionmultiplexing[J].JournalofLightwaveTechnology,2019,37(5):1233-1241.[5]顾大勇,李静,刘家明,等.光纤陀螺陀轮调平技术研究[J].光谱学与光谱分析,2018,38(12):3884-3889.