專利名稱：穩(wěn)定的固態(tài)激光陀螺儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域是用于對旋轉(zhuǎn)速度或相對角位移進行測量的固態(tài)激光陀螺儀的領(lǐng) 域。以度表示的相對角位移，指的是所述運動物體的旋轉(zhuǎn)速度作為時間對函數(shù)的積分。這 種類型的裝置被特別用于航空應用。三十多年前被開發(fā)出的激光陀螺儀目前得到廣泛的市場化和應用。其工作原 理是基于薩格奈克效應(Sagnac effect)，其引起在被施予旋轉(zhuǎn)運動的雙向環(huán)形激光腔 (bidirectional ring laser cavity)的相反方向上傳播的兩個被稱為逆向傳播光學發(fā)射 模式之間的頻率差Δ U8o通常，該頻率差Δ us由下面的公式獲得Δ υ s = 4Α ω / λ (A)其中，L和A分別是腔的波長和面積；λ是無薩格奈克效應的激光發(fā)射波長；ω是 組件的旋轉(zhuǎn)速度。兩種光學模式間的頻率差Δ υ s通過兩個發(fā)射束的干涉的頻譜分析進行測量。這 使得以非常高的精確確定ω的值成為可能。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)觀察干涉的條件是兩個方向上所發(fā)射的強度的穩(wěn)定性和相對的相等性。由于模式 間相互競爭的現(xiàn)象，獲得這個不是一件容易達到的事情，該現(xiàn)象意味著兩個逆向傳播模式 之一可能具有以另一模式為代價獨占可利用的增益的趨勢。在固態(tài)激光陀螺儀中，該問題通過在腔中引入取決于光學模式的傳播方向及其強 度的光損耗來解決。其原理是根據(jù)兩個發(fā)射模式之間強度的不同，通過反饋設(shè)備調(diào)節(jié)這些 損耗，以便以另一模式為代價對較弱的模式進行支持，從而不斷地保持兩個逆向傳播模式 之間的平衡。本申請人提交的專利申請FR0303645，提出了用于固態(tài)激光陀螺儀的穩(wěn)定設(shè)備， 該設(shè)備包括一個用于施加光損耗的反饋系統(tǒng)，其中光損耗取決于傳播方向，并基于可逆 (reciprocal)旋轉(zhuǎn)、非可逆旋轉(zhuǎn)和偏振三種物理效應的組合。圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的激光陀螺儀100的整體圖。其包括環(huán)形腔1，環(huán)形腔1 由至少三個反射鏡11、12、13，固態(tài)放大器媒介19和用于穩(wěn)定強度的設(shè)備30組成，該設(shè)備 30包括偏振元件71、作用于逆向傳播模式的偏振態(tài)的可逆效應設(shè)備7以及同樣作用于逆向 傳播模式的偏振態(tài)的非可逆效應設(shè)備8，所述設(shè)備的至少一種效應是可控制的。組件71、7 和8布置在逆向傳播光束的傳播路徑上。具有固態(tài)放大器媒介19的激光陀螺儀，被稱為固 態(tài)激光陀螺儀。當具有初始偏振態(tài)的光在光學組件中返程時具有與初始態(tài)不同的偏振態(tài)時，所述 光學組件中存在非可逆光學效應。因此，在非可逆光學旋轉(zhuǎn)器中相反方向上傳播的相同光 束同樣會經(jīng)歷其偏振方向的旋轉(zhuǎn)。當具有初始偏振態(tài)的光在光學組件中返程時具有與初始 態(tài)相同的偏振態(tài)時，所述光學組件中存在可逆光學效應。
在腔的出口，兩個光學模式5和6由重疊裝置44重疊，以便產(chǎn)生包括兩個逆向傳 播模式的干涉的有用信號Su，該兩個逆向傳播模式的頻率△ umes等于兩個光學模式間的 頻率差。激光陀螺儀還包括用于確定激光陀螺儀旋轉(zhuǎn)測量值的裝置3。測量激光陀螺儀的 旋轉(zhuǎn)意味著測量代表激光陀螺儀的旋轉(zhuǎn)的量。即，例如，測量激光陀螺儀的旋轉(zhuǎn)速度Ω (用 rad. s—1表示)或者用rad表示的激光陀螺儀的相對角位移I Ω (對應于旋轉(zhuǎn)速度對時間的 積分)。該測量裝置3包括，例如，用于測量兩個模式間的頻率差的光電二極管?；诠?Α，根據(jù)所測量的頻率差Δ umes計算激光陀螺儀100的旋轉(zhuǎn)速度Ω。作為變體，裝置3包括用于從在一個方向和另一個方向上通過的條紋(與兩個模 式間的頻率差相關(guān))的數(shù)目來測量速度和旋轉(zhuǎn)方向的裝置。例如，該裝置3具有例如兩個 相對于干涉信號的條紋正交布置的光電二極管。通過在時間上對旋轉(zhuǎn)速度的測量結(jié)果進行積分來計算角位移。在現(xiàn)有技術(shù)中計算激光陀螺儀的旋轉(zhuǎn)測量結(jié)果時，假設(shè)兩個逆向傳播模式間的頻 率差完全取決于激光陀螺儀的旋轉(zhuǎn)(薩格奈克效應)。這些光束5和6的一部分通過兩個半反射盤43被采樣，并被傳送到兩個光電探測 器42。也可以通過使用第二輸出耦合器在腔的出口直接測量光束5和6的強度(本例中第 一輸出耦合器僅用于測量干涉信號)。由這兩個光電探測器傳遞的信號代表這兩個逆向傳播模式5和6的發(fā)光強度。該 信號被傳送到反饋電子模塊4，該模塊基于接收信號的強度驅(qū)動可變效應設(shè)備(圖上的虛 箭頭)。和偏振設(shè)備71—起，這將導致兩個逆向傳播光束的偏振態(tài)的變化。這些偏振態(tài)的 變化從而將導致逆向傳播光學模式5和6中不同的光損耗。如果一束光比另一束光具有較 大的發(fā)光強度，則其強度將被更多地衰減，從而使輸出光束回歸至相同的強度水平。因此， 使得雙向狀態(tài)強度得到穩(wěn)定，并獲得穩(wěn)定和平衡的雙向發(fā)射?，F(xiàn)有技術(shù)的缺點現(xiàn)有技術(shù)的主要缺點是激光陀螺儀的旋轉(zhuǎn)測量中存在偏差，該偏差是由用于穩(wěn)定 強度的設(shè)備引起的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的 本發(fā)明的目的即限制該偏差。 本發(fā)明涉及一種固態(tài)激光陀螺儀，所述固態(tài)激光陀螺儀具有至少一個光學腔，其 中兩個所謂的逆向傳播光學模式能夠在彼此相反的方向上傳播；設(shè)備，用于穩(wěn)定強度以使 得能夠保持所述兩個逆向傳播模式的平衡，所述設(shè)備在所述腔內(nèi)具有至少一個光學組件， 所述光學組件包括偏振元件、作用于所述逆向傳播模式的偏振態(tài)的非可逆效應設(shè)備、也作 用于所述逆向傳播模式的所述偏振態(tài)的可逆效應設(shè)備，用于穩(wěn)定強度的所述設(shè)備具有控制 裝置，使得能夠通過建立控制命令來控制所述可逆效應設(shè)備或非可逆效應設(shè)備的效應中的 至少一個，所述激光陀螺儀還包括用于基于所述所謂的逆向傳播模式來計算所述激光陀螺 儀的旋轉(zhuǎn)測量的裝置，所述所謂的逆向傳播模式之間具有頻率差，用于計算旋轉(zhuǎn)測量的所 述裝置通過假設(shè)所述兩個逆向傳播模式之間的所述頻率差僅由所述腔的旋轉(zhuǎn)引起來計算 旋轉(zhuǎn)測量，其特征在于所述激光陀螺儀還包括
-用于測量所述控制命令的裝置，-用于存儲由用于穩(wěn)定強度的所述設(shè)備引起的頻率偏差的行為模型作為所述控制 命令的函數(shù)的裝置，-用于基于所述控制命令的值和所述模型來計算由用于穩(wěn)定強度的所述設(shè)備引起 的所述頻率偏差的裝置，-用于計算由所述頻率偏差引起的所述旋轉(zhuǎn)測量中的偏差的裝置，-用于補償所述旋轉(zhuǎn)測量中的所述偏差的裝置。根據(jù)本發(fā)明的激光陀螺儀還具有以下特征之一，一起或單獨-所述旋轉(zhuǎn)測量是對所述激光陀螺儀的相對角位移的測量。-所述旋轉(zhuǎn)測量是對所述激光陀螺儀的旋轉(zhuǎn)速度的測量。-作為所述控制命令的函數(shù)的所述偏差的所述行為模型是線性模型。-作為所述控制命令的函數(shù)的所述偏差的所述行為模型是表格，所述表格列舉了 作為所述控制命令的值的函數(shù)的所述頻率偏差的多個值。-其還包括用于測量所述腔內(nèi)至少一點的溫度的裝置。-用于測量溫度的所述裝置適于以小于5°C的誤差測量溫度。-所述模型還是所述腔內(nèi)一點或多點的溫度的函數(shù)。_用于測量所述控制命令的所述裝置以小于或等于10_4的相對誤差測量所述控制 命令。-用于測量所述控制命令的所述裝置是用于測量強度的裝置。-用于測量所述控制命令的所述裝置是用于測量電壓的裝置。本發(fā)明的優(yōu)點由穩(wěn)定設(shè)備引起的偏差因此被限制，配置有用于穩(wěn)定強度、施加取決于傳播方向 的光損耗的系統(tǒng)的激光陀螺儀的精度因此得到改善。激光陀螺儀的操作原理根據(jù)本發(fā)明的激光陀螺儀基于如下事實設(shè)置腔旋轉(zhuǎn)引起兩個逆向傳播模式間的 頻率差，該頻率差等于這兩個模式間的路徑長度差。具體地，在激光器中，光束對于其在腔 內(nèi)所經(jīng)過的路徑上的相移必須是2π的倍數(shù)。該約束可表示如下υ = pXc/L其中c是光速，c/L是該激光的自由光譜間隔FSI，并且ρ是一個對于給定激光為 固定值的整數(shù)。L是光束在腔內(nèi)的傳輸距離，該距離通常等于腔的光學長度。光束的頻率反比于光束在腔內(nèi)傳輸?shù)拈L度，滿足如下的關(guān)系 也即是 其中，Δ L是在光束的有效路徑長度的改變，而Δ υ是由該有效路徑長度改變引 起的頻率改變?，F(xiàn)在，在一個激光陀螺儀中，薩格奈克效應引起由公式A給定的在兩個逆向傳播光發(fā)射模式之間的頻率差Δ υ。由此可推斷出，在相反方向上傳播的兩個光發(fā)射模式之間， 薩格奈克效應引起在腔內(nèi)傳輸?shù)木嚯x的有效長度差?；诠紸和


其中Δ u s和ALs分別為由兩個逆向傳播模式之間的薩格奈克效應引起的頻率 差和有效路徑長度差。


在附圖的幫助下，通過閱讀下面非限制性地給出的描述，將更清楚地理解本發(fā)明， 并且其他優(yōu)點也將顯而易見，其中圖1描繪根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的激光陀螺儀；圖2描繪根據(jù)本發(fā)明的激光陀螺儀的整體圖；圖3描繪根據(jù)本發(fā)明，使得可能引起依賴傳播方向的損耗的設(shè)備的基本原理。
具體實施例方式圖2描繪根據(jù)本發(fā)明的激光陀螺儀。圖1和圖2(圖3也同樣)中相同的元件用 相同的數(shù)字標記標明，將不再重復描述。這里將嘗試進行明確的描述來解釋由用于穩(wěn)定激 光陀螺儀輸出測量中的強度的設(shè)備引起的偏差的起源。對于可逆和非可逆效應是線性偏振簡單旋轉(zhuǎn)的情況，圖3的例子中示出了組合可 逆光學效應和非可逆光學效應的原理。該圖的圖示描繪一個環(huán)形腔，其中能夠傳播兩個逆 向傳播的光束5和6。為了更清晰起見，將兩個光束5和6的傳輸路徑分開，盡管它們是沿 相同的路徑朝相反的方向傳播的。其上的路徑方向由第一箭頭描繪的外圈描繪第一光束5 的傳播路徑；其上的路徑方向由與第一箭頭的方向相反的箭頭描繪的內(nèi)圈描繪第二光束6 的傳播路徑。光束在各自路徑上的偏振也用矢量描繪。此外，該腔還具有一個由線性偏振 器71、作用于線性偏振光的偏振方向的具有可逆效應的第一元件7和同樣作用于光的偏振 的偏振方向的具有非可逆效應的第二元件8組成的光學組件。第一元件7按順時針方向?qū)?光的偏振旋轉(zhuǎn)α角度，并且第二元件8同樣按順時針方向?qū)⒐獾钠裥D(zhuǎn)β角度?？紤] 第一光束5，其被線性偏振器71線性偏振，連續(xù)穿過第一和第二元件，在穿過第一元件后， 其偏振方向旋轉(zhuǎn)了 α角度，穿過第二元件后，其偏振方向已經(jīng)旋轉(zhuǎn)了等于α+β的θ。1(κ;1 角度?？紤]第二光束6，其被線性偏振并以與第一光束5相反的方向連續(xù)穿過第二元件 和第一元件，穿過第二元件后，其偏振方向已旋轉(zhuǎn)了 β角度，穿過第一元件后，其偏振方向 已旋轉(zhuǎn)了等于-α+β的角度θ
anticlock°用于穩(wěn)定強度的設(shè)備的間接效果是它引起兩個逆向傳播模式的偏振態(tài)在它們在 腔內(nèi)傳播的路徑的部分上發(fā)生輕微的分離，其結(jié)果是使它們對于腔的雙折射敏感。腔的雙 折射例如取決于諸如放大媒介19的雙折射材料的存在。例如，如果放大媒介19包含殘留 的會導致材料各向異性的機械應力或熱應力，它將是雙折射的。此外，腔的雙折射也可能來自于不完美的反射鏡11、12、13的存在，也就是說，它們引起兩個入射光束間的相移，兩個入射光束的偏振相對于平面s (垂直于入射平面的平 面)有各自不同的取向。然后當光線有不同的偏振時，它們將經(jīng)歷不同的折射率。在雙折射材料中，折射率不唯一，而取決于光線的傳播和偏振方向。眾所周知，當 光束穿過長度為d、折射率為η的折射材料時，任何事情可能發(fā)生，好像光束穿過有效長度 deff, deff 滿足deff = nXd如果兩個光束具有不同的偏振方向，當他們穿過或者被雙折射材料反射時，它們 將經(jīng)歷不同的折射率并因此傳播不同的有效長度。假設(shè)在根據(jù)本發(fā)明的激光陀螺儀的腔中，逆向傳播光束的偏振在腔中不同，特別 地，在反射鏡11、12、13和放大器19處不同，將要明白當激光陀螺儀配置了用于穩(wěn)定強度的 設(shè)備30時，在激光腔中的雙折射引起逆向傳播光束間的第二有效傳播長度差ALb(第一有 效傳播長度差源于薩格奈克效應)?，F(xiàn)在，根據(jù)公式B，兩光束的第二有效傳播長度差引起的這兩個光束間的第二頻率 差j 兩足 其中Δ ub是逆向傳播光束間的第二頻率差，即由腔的雙折射所引起的頻率偏差。因此，當使用裝置3測量兩逆向傳播光束間的頻率差Δ umes時，其將是由雙折射 材料引起的頻率差和由薩格奈克效應引起的頻率差的和。Δ umes= Δ υ b+Δ υ s如果通過根據(jù)測量的頻率差和公式A直接計算激光陀螺儀的旋轉(zhuǎn)速度Ω獲得激 光陀螺儀的旋轉(zhuǎn)測量，那么由于腔的雙折射，計算得到的旋轉(zhuǎn)速度將會有偏差?；趯l紋的計數(shù)而計算的相對角位移I Ω也具有由頻率偏差引起角位移偏差 AIQb，該頻率偏差是由用于穩(wěn)定強度的設(shè)備30引起的。此外，頻率偏差Δ ub隨反饋設(shè) 備傳遞的電流而變化，以便穩(wěn)定逆向傳播模式的強度。因此，該偏差是使用激光陀螺儀進行 旋轉(zhuǎn)測量時現(xiàn)有技術(shù)的固態(tài)激光器性能退化的重要原因。為了改善固態(tài)激光陀螺儀的性能，根據(jù)本發(fā)明的激光陀螺儀包括設(shè)備40，用于補 償由強度補償設(shè)備30引起的偏差。該設(shè)備是一種用于補償偏差的設(shè)備，該偏差是因為存在 用于穩(wěn)定強度的設(shè)備而由腔的雙折射引起的。因此，該設(shè)備包括裝置25，用于補償在裝置3 執(zhí)行旋轉(zhuǎn)測量的過程中由腔的雙折射引起的偏差。本申請人注意到由補償設(shè)備引起的頻率偏差Δ ub取決于反饋電子模塊4傳送到 可變效應設(shè)備的驅(qū)動命令Co。可變效應設(shè)備是非可逆效應設(shè)備8或者可逆效應設(shè)備7。為了產(chǎn)生一個具有可變 可逆效應的設(shè)備，一種可能的解決方案包括使用一個具有雙折射的設(shè)備，該設(shè)備可通過電 壓命令來控制。由反饋電子模塊生成的命令是一個取決于兩個逆向傳播模式間強度差的電 壓命令。為了產(chǎn)生一個具有可變非可逆效應的設(shè)備，一種解決方案包括使用例如具有法拉 第效應、需要磁場以便操作的磁光設(shè)備和例如通過環(huán)繞法拉第效應材料的感應線圈改變該磁場。反饋電子模塊建立一個取決于逆向傳播光束間強度差的電流命令。當可變效應設(shè)備是一個非可逆效應設(shè)備時，用于測量控制命令的裝置23是用于 測量電流的裝置。該用于測量電流的裝置優(yōu)選地以小于或等于10-4的相對值誤差測量電 流。相對值誤差等于測量誤差除以測量值。這樣的測量由用于測量強度的常規(guī)裝置執(zhí)行， 例如用于測量已知電阻端子上的電壓的裝置。這樣測得的信號可以是模擬的或數(shù)字的。當可變效應設(shè)備是可逆效應設(shè)備時，用于測量控制命令的裝置23是用于測量電 壓的裝置。該用于測量電壓的裝置優(yōu)選地以小于或等于10-4的相對值誤差測量電壓。伏 特計類型的用于測量電壓的常規(guī)裝置，允許獲得這此類型精度。具體地，當在激光陀螺儀的角位移測量中存在的偏差漂移小于或者等于1/100度 每小時時，該激光陀螺儀被稱作“高性能激光陀螺儀”。當補償該偏差時，將不會引起超過 1/100度每小時的漂移。為此目的，控制命令測量的相對誤差應小于或者等于10_4?，F(xiàn)在將更詳細描述根據(jù)本發(fā)明的固態(tài)激光陀螺儀中的用于補償由穩(wěn)定器設(shè)備引 起的偏差的設(shè)備40。該設(shè)備包括裝置21，用于存儲由穩(wěn)定強度的設(shè)備引起的頻率偏差Δ ub的行為模 型Mo，作為控制命令Co的函數(shù)。此外，激光陀螺儀還包括裝置22，用于基于控制命令Co 和模型Mo來計算由穩(wěn)定強度的設(shè)備引起的頻率偏差Δ ub;裝置24，用于計算在由裝置3 執(zhí)行的旋轉(zhuǎn)測量中引起的偏差；以及裝置25，用于補償由腔的雙折射引起的偏差，使得激 光陀螺儀的輸出測量Qs或I Qs是其中由用于補償頻率的設(shè)備引起的偏差已被校正的激 光陀螺儀的旋轉(zhuǎn)的測量。用于計算由穩(wěn)定強度的設(shè)備引起的頻率偏差的裝置22基于控制 命令Co的值和偏差的行為模型Mo來計算頻率偏差Δ ub，其中控制命令Co的值由用于測 量控制命令Co的裝置23測量，偏差的行為模型Mo為控制命令Co的函數(shù)。模型Mo包括例如表格，該表格列舉了針對多個控制命令Co值的偏差值。作為一個 變體，模型對應于基于表格建立的模型，同時作為控制命令的函數(shù)對偏差的行為進行近似。 例如，偏差的行為模型可以是線性模型。在工廠由常規(guī)校準技術(shù)建立對應于頻率偏差的行為模型Mo的表格?；陬l率偏差，裝置24計算激光陀螺儀的旋轉(zhuǎn)測量中的偏差Δ Qb或者Δ I Qb。在例子中，用于計算旋轉(zhuǎn)測量的裝置3計算角速度測量Ω，裝置24基于公式A將 該頻率偏差Δ ub轉(zhuǎn)換成角速度偏差Δ ΩΚ在旋轉(zhuǎn)測量作為相對角位移I Ω的例子中，將角速度偏差Δ Qb作為時間的函數(shù) 進一步進行積分，以便給出角位移偏差ΔΙΩΚ作為非限制性范例，該范例中偏振分離的典型值為0. Imrad,并且反射鏡的s和ρ 平面間的典型相移為1度的量級，旋轉(zhuǎn)速度偏差為lOOdeg/h的量級。用于補償由穩(wěn)定強度的設(shè)備引起的偏差的裝置25，從旋轉(zhuǎn)速度測量Ω或者相對 角位移I Ω，分別減去旋轉(zhuǎn)測量中的旋轉(zhuǎn)速度偏差Δ Qb或者相對角位移偏差AIQb，以 便獲得輸出旋轉(zhuǎn)測量S，該旋轉(zhuǎn)測量S分別是補償?shù)男D(zhuǎn)速度Ω s或者補償?shù)南鄬俏灰?IQs。由裝置3、21、22、23、24和25形成的組件是用于基于逆向傳播模式來計算激光陀 螺儀的輸出旋轉(zhuǎn)測量的裝置。該輸出旋轉(zhuǎn)測量是補償?shù)男D(zhuǎn)測量，也就是說，其中由穩(wěn)定強 度的設(shè)備引起的偏差至少部分被校正。
9
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，由穩(wěn)定強度的設(shè)備引起的偏差的校正模型在激光腔內(nèi) 布置的一個或多個溫度傳感器的協(xié)助下得到改善。例如，腔內(nèi)的溫度變化，會引起所使用的 法拉第材料的膨脹或收縮，因此會改變非可逆旋轉(zhuǎn)的值并因此產(chǎn)生偏差。為此目的，根據(jù)本發(fā)明的激光陀螺儀包括用于測量腔內(nèi)的一個或多個點的溫度的 裝置，該裝置包括一個或多個用于測量腔內(nèi)各個點溫度的裝置。作為控制命令的函數(shù)的頻 率偏差的行為模型還是腔內(nèi)溫度的函數(shù)。優(yōu)選地，測量溫度的裝置對溫度的測量誤差小于5°C。常規(guī)的溫度傳感器即可提供 這樣的精度。這樣的傳感器普遍用于慣性導航設(shè)備(特別是氣體激光陀螺儀)。這樣，即可 提供所謂的“高性能”的固態(tài)激光陀螺儀。使用具有可逆旋轉(zhuǎn)效應的設(shè)備、具有非可逆旋轉(zhuǎn)效應的設(shè)備和偏振器，配置有用 于穩(wěn)定強度的設(shè)備的固態(tài)激光陀螺儀的慣性性能因此得到改善。本專利申請中描述的計算裝置是例如軟件類型或者硬件類型的數(shù)字計算裝置。
權(quán)利要求
一種固態(tài)激光陀螺儀(100)，具有至少一個光學腔(1)，其中兩個所謂的逆向傳播光學模式(5，6)能夠在彼此相反的方向上傳播；設(shè)備(30)，用于穩(wěn)定強度以使得能夠保持所述兩個逆向傳播模式的平衡，所述設(shè)備(30)在所述腔內(nèi)具有至少一個光學組件，所述光學組件包括偏振元件(71)、作用于所述逆向傳播模式的偏振態(tài)的非可逆效應設(shè)備(8)、也作用于所述逆向傳播模式的所述偏振態(tài)的可逆效應設(shè)備(7)，用于穩(wěn)定強度的所述設(shè)備(30)具有控制裝置(4)，使得能夠通過建立控制命令(Co)來控制所述可逆效應設(shè)備(7)或非可逆效應設(shè)備(8)的效應中的至少一個，所述激光陀螺儀還包括用于基于所述所謂的逆向傳播模式來計算所述激光陀螺儀的旋轉(zhuǎn)測量(Ω，IΩ)的裝置(3)，所述所謂的逆向傳播模式之間具有頻率差(Δυmes)，用于計算旋轉(zhuǎn)測量(Ω，IΩ)的所述裝置(3)通過假設(shè)所述兩個逆向傳播模式之間的所述頻率差(Δυmes)僅由所述腔的旋轉(zhuǎn)引起，來計算旋轉(zhuǎn)測量(Ω，IΩ)，其特征在于所述激光陀螺儀還包括 用于測量所述控制命令(Co)的裝置(23)， 用于存儲由用于穩(wěn)定強度的所述設(shè)備引起的頻率偏差(Δυb)的行為模型(Mo)作為所述控制命令(Co)的函數(shù)的裝置(21)， 用于基于所述控制命令(Co)的值和所述模型(Mo)來計算由用于穩(wěn)定強度的所述設(shè)備(30)引起的所述頻率偏差(Δυb)的裝置(22)， 用于計算由所述頻率偏差(Δυb)引起的所述旋轉(zhuǎn)測量(Ω，IΩ)中的偏差(ΔΩb，ΔIΩb)的裝置(24)， 用于補償所述旋轉(zhuǎn)測量(Ω，IΩ)中的所述偏差(ΔΩb，ΔIΩb)的裝置(25)。
2.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的固態(tài)激光陀螺儀(100)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)測量是對 所述激光陀螺儀的相對角位移的測量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)激光陀螺儀(100)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)測量是對所述 激光陀螺儀的旋轉(zhuǎn)速度(Ω)的測量。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的固態(tài)激光陀螺儀(100)，其特征在于，作為所述 控制命令(Co)的函數(shù)的所述偏差的所述行為模型(Mo)是線性模型。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的固態(tài)激光陀螺儀(100)，其特征在于，作為所述 控制命令的函數(shù)的所述偏差的所述行為模型(Mo)是表格，所述表格列出作為所述控制命 令(Co)的值的函數(shù)的所述頻率偏差的多個值。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的固態(tài)激光陀螺儀(100)，其特征在于，其還包括 用于測量所述腔內(nèi)至少一點的溫度的裝置。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求所述的固態(tài)激光陀螺儀(100)，其特征在于，用于測量溫度的所 述裝置適于以小于5°C的誤差測量溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6至7中任一項所述的固態(tài)激光陀螺儀(100)，其特征在于，所述模型 (Mo)還是所述腔內(nèi)一點或多點的溫度的函數(shù)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的固態(tài)激光陀螺儀(100)，其特征在于，用于測量 所述控制命令(Co)的所述裝置(23)以小于或等于10_4的相對誤差測量所述控制命令。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的固態(tài)激光陀螺儀(100)，其特征在于，用于測量 所述控制命令的所述裝置(23)是用于測量強度的裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的固態(tài)激光陀螺儀(100)，其特征在于，用于測量所述控制命令的所述裝置(23)是用于測量電壓的裝置。
全文摘要
一種固態(tài)激光陀螺儀(100)，具有用于穩(wěn)定強度以使兩個逆向傳播模式能夠保持平衡的設(shè)備(30)，具有至少一個基于所謂的逆向傳播模式來計算所述激光陀螺儀的旋轉(zhuǎn)測量(Ω，IΩ)的裝置(3)，所謂的逆向傳播模式之間具有頻率差(Δυmes)，該計算是通過假設(shè)兩個逆向傳播模式之間的頻率差(Δυmes)僅由腔的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生來實現(xiàn)的，所述激光陀螺儀還包括用于測量控制命令(Co)的裝置(23)，用于存儲由用于穩(wěn)定強度的所述設(shè)備(30)引起的頻率偏差(Δυb)的行為模型(Mo)作為所述控制命令(Co)的函數(shù)的裝置(21)，用于基于所述控制命令(Co)的值和所述模型(Mo)來計算由用于穩(wěn)定強度的所述設(shè)備(30)引起的所述頻率偏差(Δυb)的裝置(22)，用于計算由所述頻率偏差(Δυb)引起的所述旋轉(zhuǎn)測量(Ω，IΩ)中的偏差(ΔΩb，ΔIΩb)的裝置(24)，用于補償所述旋轉(zhuǎn)測量(Ω，IΩ)中的所述偏差(ΔΩb，ΔIΩb)的裝置(25)。
文檔編號G01C19/66GK101929861SQ20101024204
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月22日
發(fā)明者F·古蒂, G·弗格內(nèi), J-P·波肖勒, S·施瓦茨 申請人:塔萊斯公司