[发明专利]一种光纤陀螺可靠性分析系统及光纤陀螺的标度因数的判定方法

说明书

本发明涉及一种光纤陀螺可靠性分析系统，所述系统包括变温温箱、光纤陀螺、支撑架、同轴连接器、夹具和速率转台，所述设置于变温温箱内；所述速率转台设置于变温温箱的下方，所述变温温箱、夹具和速率转台的台面均平行设置，所述速率转台能够带动光纤陀螺、同轴连接器、夹具、光纤陀螺同步旋转。本发明系统可解决工程上光纤陀螺环圈可靠性无法单独考核问题。将光纤陀螺环圈以及波导视为一个组件，与其他光路和电路隔离，再将陀螺单独置于温箱内进行连续高温应力激励，多次循环采集标度因数变化量。为了解决标度测试中环圈旋转测试问题。

技术领域

本发明属于光纤陀螺技术领域，尤其是一种光纤陀螺可靠性分析系统及光纤陀螺的标度因数的判定方法。

背景技术

光纤陀螺作为一种新型光电传感器已广泛地应用在陆、海、空、天、潜等诸多领域，随着光纤陀螺技术的提高以及陀螺日益大批量的列装，光纤陀螺的可靠性问题越来越引起人们的关注。由于光纤陀螺本身可靠性较传统机械陀螺有显著地提高，业内对光纤陀螺可靠性已经不仅局限在传统意义上的功能失效，而将性能指标超差或者性能退化也逐渐纳入重点考核范畴。许多应用领域已经要求光纤陀螺10年内免标校。这要求陀螺在长时间的贮存后开电以及连续带电后再次上电工作，在免维修、免校准限定下，测试指标不超过规定要求。这对光纤陀螺的技术和工艺都提出了较为苛刻的要求。前些年工程实践就发生了光纤陀螺标度因数缓慢变化超差的问题，极端情况下陀螺标度在1年内超差达上百ppm情况，这严重制约陀螺在中高精度制导装备上的应用。为了准确定位可靠性瓶颈，有必要对造成上述影响的陀螺内部器件进行“元件级”可靠性测试和验证。光纤陀螺环圈是光纤陀螺的核心器件，环圈不仅影响陀螺的零偏稳定性，其尺寸变化也直接影响陀螺的标度因数指标。然而，由于光纤陀螺是一种光电集成器件组成的光电传感器，工程上很难将光纤陀螺的敏感环圈与其他部分的光电器件独立考核。一方面是因为各个研究单位环圈成环工艺，对环圈可靠性的认识看法不一，另一方面是行业内对光纤陀螺的研究还停留在整机考核，尚未深入到底层环圈元件上，这涉及到测试方法不统一和环圈胶体影响无法分离等诸多难点。目前为止，光纤陀螺环圈级的可靠性测试和评价一直是行业的空白，仅停留在理论仿真和外推评估。

通过检索，尚未发现与本发明专利申请相关的专利公开文献。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种光纤陀螺可靠性分析系统及光纤陀螺的标度因数的判定方法，该系统能够解决工程上光纤陀螺环圈可靠性无法单独考核问题。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种光纤陀螺可靠性分析系统，所述系统包括变温温箱、光纤陀螺、支撑架、同轴连接器、夹具和速率转台，所述支撑架沿竖直方向设置，所述变温温箱设置于支撑架的顶部，且该变温温箱沿水平方向设置；

所述夹具沿水平方向设置，且设置于变温温箱内；所述速率转台设置于变温温箱的下方，且该速率转台的台面通过同轴相连接设置的同轴连接器与夹具同轴连接在一起，所述同轴连接器通过轴承与变温温箱的底部紧密活动相连接设置，该同轴连接器能够在变温温箱的底部旋转，且该同轴连接器通过密封圈与变温温箱的底部紧密相连接设置；

所述光纤陀螺包括环圈组件和有源器件，所述环圈组件包括相连接设置的波导和环圈，所述有源器件包括光纤和电线、除光纤和电线之外的器件，光纤陀螺的环圈组件可拆卸设置于变温温箱内，且可拆卸设置于夹具的上表面上；所述光纤和电线的一端与环圈组件相连接设置，该光纤和电线的另一端穿过同轴连接器内部且穿出同轴连接器，除光纤和电线之外的器件均可拆卸设置于速率转台的台面上；

所述变温温箱、夹具和速率转台的台面均平行设置，所述速率转台能够带动光纤陀螺、同轴连接器、夹具、光纤陀螺同步旋转。

而且，所述环圈组件的数量为1个或2个以上。

利用如上所述的光纤陀螺可靠性分析系统判定光纤陀螺的标度因数的方法，步骤如下：