[发明专利]光纤陀螺可靠性预计模型

说明书

技术领域

本发明涉及器件可靠性预计技术，尤其涉及一种光纤陀螺可靠性预计模型。

背景技术

从70年代至今，经过近40年的研制，光纤陀螺技术已经相当成熟，而且有了很好的工程实用背景，在空间探索、航空航天、武器装备等领域的姿态定位、导航的应用上，占据了越来越重要的地位，明确其可靠性水平的指标数据，则成为工程之急需。而光纤陀螺作为集光、机、电于一体的多元技术产品，影响其可靠性的因素众多，主要表现为以下方面：(1)光源模块故障，包括光功率下降和光谱不稳定等失效模式；(2)光纤耦合器故障，包括光纤断裂等失效模式；(3)Y波导故障，包括电极失效、波导失效及光纤和波导的耦合失效等失效模式；(4)光纤环故障，包括光纤断裂、色心凝集等失效模式；(5)光电探测器组件故障，包括探测器组件性能参数退化、尾纤断裂等失效模式；(6)信号处理电路故障，包括电压、温度、振动冲击等导致失效。应用领域的保密要求导致可靠性数据的缺乏，光纤陀螺的组成复杂，失效模式繁多等等因素，都导致了当前光纤陀螺可靠性预计模型与数据的极其匮乏。

目前，国内外对光纤陀螺可靠性评估进行了大量研究，出现了加速退化试验评估法、关键元器件可靠性评估法等等，但对于可靠性预计，都只是采用将光纤陀螺当成组件的计数法预计，而将干涉式光纤陀螺中Sagnac干涉仪当成独立、整体部件的可靠性预计应力法预计技术与研究内容，国内外均没有出现。国内进行光纤陀螺可靠性预计，均是将陀螺当成小系统，应用串联模型，然后结合299C、217F等国内外可靠性预计手册，查找相应元器件的失效率相加所得，这种方法有如下几点缺陷：(1)国内外元器件由于生产工艺水平的差别，可靠性水平不尽相同，直接应用国外可靠性手册数据，会导致预计结果有所偏差；(2)国内可靠性预计手册(299C)中，没有光纤陀螺所应用的新型光学器件(如Y波导、光源组件等)的失效率数据，部分研制单位采用近似方法(如直接用光电二极管近似为光电探测器组件)，导致预计结果误差较大。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种光纤陀螺可靠性预计模型，在仅知道陀螺结构情况下，就能计算对光纤陀螺可靠性影响占主导因素的光路部分可靠性水平，对陀螺可靠性水平进行准确预计。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种光纤陀螺可靠性预计模型，光纤陀螺包括光路部分和信号处理电路部分，光纤陀螺的失效率λP=λb1πKπCπTπE+Σi=1nλPiNi,]]>式中：

λ_b1为光路部分的基本失效率；为信号处理电路失效率，为某种元器件的工作失效率，N_i为其数目；π_K为种类因子，代表光纤陀螺是开环还是闭环；π_C为结构因子，代表光纤陀螺是单轴、双轴还是三轴；π_T为温度因子；π_E为环境因子。

优选地，所述的λ_b1＝4.242(10^-6/h)。

优选地，当光纤陀螺是开环时，π_K＝1；当光纤陀螺是闭环时，π_K＝0.61。

优选地，当光纤陀螺是单轴时，π_C＝1；当光纤陀螺是双轴时，π_C＝1。45；当光纤陀螺是三轴时，π_c＝1.89。