惠 菲，李茂春，马 林，赵晶睛，张晓明，宋 洋

（天津航海仪器研究所，天津 300131）

Abstract: In order to improve the control performance and stability of photoelectric platforms, the fiber optic gyroscope sensor module in the feedback loop is investigated as a case study. The historical output of angular rate, current measurement and random drift of fiber optic gyroscope are fused and compensated. The autoregressive relationship between the FOG’s sequentially outputted autoregressive polynomial of and its random drift are determined with a double-autoregressive model. Then the current output of FOG is used as a measurement, while the historical output and the historical random drift of the FOG are integrated into the state equation of Kalman filter in order to estimate and compensate the FOG’s drift online. Experimental results show that the AR model of the FOG’s random drift can achieve 90% of fitting effect, the random drift can be reduced to 10% after the Kalman filter compensation. In addition, the proposed method can inhibit the FOG’s random drift on the three-axis stabilized platform, and the compensation rate reaches 80%~90%.

Key words: photoelectric platform; random drift; fiber optic gyroscope; information fusion; Kalman filter

应用于三轴光纤陀螺中的双程后向ASE光源

惠 菲，李茂春，马 林，赵晶睛，张晓明，宋 洋

（天津航海仪器研究所，天津 300131）

根据三轴光纤陀螺的高精度需求，采用大功率高稳定性的高精度双程后向方案掺铒光纤光源。通过对ASE光源的理论分析建立数学模型，并根据所用掺铒光纤及泵浦光源的参数对光源进行谱型分析，确定光路方案。再以掺铒光纤和泵浦激光器的温度特性和补偿为研究重点，对掺铒光纤的长度和掺杂浓度以及泵浦功率和铒纤的匹配性进行试验，最终采用铒纤长度19 m，泵浦波长974.6 nm，泵浦功率140 mA，得到光源光功率为20 mW，平均波长变化量小于0.5×10-6/℃，满足光纤陀螺对ASE光源的要求。

光纤陀螺；ASE光源；双程后向；掺铒光纤

随着光纤陀螺的快速发展，光源作为光纤陀螺光路的基础，是陀螺标度因数[1]优劣的重要因素之一，解决或降低光纤陀螺光路中的瑞利背向散射、偏振交叉耦合、克尔效应以及光纤本身缺陷等问题是提高陀螺性能的重要手段之一，因此光源的性能对光纤陀螺有着至关重要的作用[2]。

随着光纤陀螺的逐步发展，精度的不断提高，对光源的性能要求也越加苛刻，故而如何得到高精度、高稳定性的双程后向放大自发辐射（ASE）光源是这里主要探讨的。

1 数学模型

根据设定，建立理论模型。掺铒光纤的三能级简图如图1所示。根据图1所示结构和三能级激光器速率方程理论[3]，可以……