[发明专利]一种超高精度的光纤陀螺仪结构

说明书

本发明涉及一种超高精度的光纤陀螺仪结构，采用安装底座和安装上盖、以及安装法兰和外罩形成了双层磁屏蔽设计，为光纤环线圈提供了有效的磁场屏蔽，使光纤环免受磁场干扰；形成了多层结构，通过多层结构以及利用光纤环底座和光纤环内罩对光纤设计进行了隔热设计，削减了环境温度变化对光纤环线圈的影响，提高了光纤陀螺仪的测量精度及稳定性；对整体结构进行了小型化设计，使陀螺仪在具有优异性能的同时满足小型化需求。

技术领域

本发明涉及光纤陀螺仪结构设计技术，具体涉及一种超高精度的光纤陀螺仪结构，属于光纤陀螺仪技术领域。

背景技术

光纤陀螺仪是一种基于Sagnac效应的新型全固态惯性仪表，用来测量载体的角速率，在飞行器整个生命周期中必须保持工作良好，是飞行载体不可或缺的组成单元。目前光纤陀螺在惯性导航系统中扮演越来越重要的角色，0.001～0.01°/h(1σ)精度的光纤陀螺仪提升了光纤环的温度及抗振性能，实现了某些领域的应用。国内高精度光纤陀螺在实验室环境下已经具备较高的精度水平，但是在温度、磁场等应用环境下的精度距离国外最高水平仍有一定差距，不能满足高轨高分辨率卫星、新一代战略武器等任务需求，需要进一步提升光纤陀螺仪的结构设计水平，实现应用环境下0.0001～0.0003°/h(1σ)的超高精度光纤陀螺仪。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种超高精度的光纤陀螺仪结构，采用安装底座和安装上盖、以及安装法兰和外罩形成了双层磁屏蔽设计，为光纤环线圈提供了有效的磁场屏蔽，使光纤环免受磁场干扰；通过多层结构以及利用光纤环底座和光纤环内罩对光纤设计进行了隔热设计，削减了环境温度变化对光纤环线圈的影响，提高了光纤陀螺仪的测量精度及稳定性；对整体结构进行了小型化设计，使陀螺仪在具有优异性能的同时满足小型化需求。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种超高精度的光纤陀螺仪结构，包括光纤环线圈和Y波导，还包括安装法兰、外罩、安装底座、安装上盖、光纤环底座和光纤环内罩；

所述光纤环底座和光纤环内罩形成封闭的第一环形腔，所述第一环形腔内部用于固定安装光纤环线圈；

所述安装底座设有环形槽和直线槽，直线槽两端分别与环形槽内圈侧壁相接；所述安装上盖与安装底座所设环形槽和直线槽配合形成第二环形腔和第一直线腔，所述第二环形腔内容纳光纤环底座和光纤环内罩，所述第一直线腔内固定安装Y波导；

所述安装法兰设有与安装底座匹配的凹槽，外罩与安装法兰配合形成用于容纳安装上盖与安装底座的封闭内腔。

进一步的，光纤环底座和光纤环内罩形成第一环形腔的截面为矩形；所述光纤环底座包括相互垂直的第一侧壁和第二侧壁；所述光纤环内罩包括相互垂直的第三侧壁和第四侧壁，所述第一侧壁和第三侧壁平行，所述第一侧壁和第四侧壁分别设有第一内翻边和第一外翻边，所述第二侧壁和第三侧壁分别设有第二外翻边和第二内翻边；所述第一内翻边和第一外翻边，以及第二外翻边和第二内翻边之间粘接后进行激光封焊。

进一步的，安装底座所设直线槽内设有圆柱形支柱，所述圆柱形支柱的上端面用于对安装上盖进行支撑限位，所述圆柱形支柱内部设有螺纹孔，所述螺钉与螺纹孔配合，实现安装上盖与安装底座的固定连接；所述安装上盖与安装底座固定连接后进行激光封焊。

进一步的，安装法兰设有与安装底座匹配的法兰环形槽和法兰直线槽；所述法兰环形槽内圈侧壁设有向法兰环形槽圆心凸起的安装凸耳；所述外罩延伸形成与安装凸耳匹配的翻边，安装凸耳与翻边配合实现安装法兰与外罩的固定连接。

进一步的，安装凸耳的个数≥3；所述每个安装凸耳上设有2个螺纹孔，用于与外罩所设翻边配合；所述每个安装凸耳上设有1个通孔，用于实现陀螺仪与外部其他结构连接。

进一步的，光纤环内罩设有走纤孔，用于尾纤进入安装底座所设直线槽；安装底座设有走纤槽，用于尾纤出纤；安装法兰设有出线槽，用于光纤环线圈尾纤过渡到陀螺仪外表面。