范梓涵， 于海成， 石海洋

（1.北京航天时代光电科技有限公司,北京100094;2.北京航天控制仪器研究所,北京100039）

0 引言

作为基于Sagnac效应的一种全固态惯性角速率传 感 器[1-2], 光 纤 陀 螺 （Fiber Optic Gyroscope,FOG）以其特有的可靠性高、动态范围广等优点成为航空、航天、航海、兵器、能源等领域的主流惯性器件。中高精度的光纤陀螺普遍采用全数字闭环检测方案,这提高了光纤陀螺在整个测试范围内的灵敏度、稳定性、动态范围和标度因数线性度。Y波导作为闭环光纤陀螺的关键器件,实际应用中Y波导存在高阶非线性的电光效应,产生的波形斜度误差附加在调制波形上,解调出的附加相位误差作用在闭环光纤陀螺反馈回路上。而且当大角速率时,该附加相位远小于旋转引起的Sagnac相位差,对光纤陀螺不会造成影响。因此,波形斜度误差会导致光纤陀螺在小角速率下产生死区[3]和标度因数误差。

目前,光纤陀螺小角速率下误差的研究主要是针对Y波导相位调制器信号与探测器输出信号之间存在电子串扰误差的抑制[4]以及复位相位误差的抑制[5-7]。 文献[8]、 文献[9]针对Y波导相位调制器信号与探测器输出信号之间存在电子串扰误差提出了随机调制和前放电路时域去尖的抑制措施；文献[10]从电路板出发,通过对电子元器件和布局布线的优化来降低串扰的影响；文献[11]～文献[13]则采用施加外部激励优化算法等方式对2π复位相位误差进行抑制；文献[14]说明了反馈回路非线性误差会导致光纤陀螺出现死区和标度因数误差,并通过调制信号和后续信号处理消除了反馈回路线性误差的影响；……