科技成果

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成果名称: 适用于大动态启旋状态的光纤陀螺仪

成果登记号: 9612015Y0186

第一完成单位: 中国科学院西安光学精密机械研究所

联 系 人: 赵立珍

成果类型: 应用技术

技术领域: 航空航天

应用行业: 制造业

成果简介:

   承担我国首次空间主动探测实验探空火箭的发射启旋阶段与一般火箭相比,具有独特的姿态特点--强大的自旋。因此,首次空间主动探测实验探空火箭的箭载光纤陀螺姿态测量仪需要在强自旋启旋状态下实现对探空火箭的姿态及轨迹的精密检测,这对箭载姿态测量仪内关键器件光纤陀螺仪的动态范围提出了很高的技术要求。为了确保我国首次空间主动探测实验探空火箭的成功发射,西安光机所承担了国家空间中心提出的临近空间探空火箭箭载姿态测量仪任务,开展了对适用于大动态启旋状态的光纤陀螺仪的研究。开展了对光纤陀螺仪在强自旋启旋状态下大动态范围的问题的研究。   本项目的研制方案改进了现有的光纤陀螺仪的数字闭环控制技术,采用三倍频技术将光纤陀螺仪的动态范围扩大,创新性地采用Y型波导附加相位漂移补偿技术提高光纤陀螺仪在大动态启旋状态的精度,采用独创的旋转调制技术和和自适应增益系数补偿技术自动完成光纤陀螺仪在火箭启旋过程中的增益补偿,将研制的适用于大动态启旋状态的光纤陀螺仪应用在箭载姿态测量仪中实时输出火箭的姿态信息。   本项目成果--适用于大动态启旋状态的光纤陀螺仪具有自主知识产权,技术复杂,研制难度高,在强自旋启旋状态的光纤陀螺仪的动态范围指标方面中取得了关键技术突破,研制的光纤陀螺仪动态范围达到±2000°/s,达到国内领先技术水平。   西安光机所在探空火箭箭载姿态测量仪应用该适用于大动态启旋状态的光纤陀螺仪作为关键器件角运动传感器。国家空间中心认为,西安光机所研制的适用于大动态启旋状态下的箭载姿态测量仪作为"鲲鹏一号"探空仪核心载荷之一,具有可靠性高、精度高、动态范围大等优点,实时测量出火箭角速度和线速度,并向地面实时传输火箭飞行姿态和偏航角等信息,圆满完成火箭姿态跟踪与测量任务,为保障临近空间探空火箭发射任务的成功做出了重要贡献,确保了我国首次空间科学主动试验的圆满成功。   本项目产品已经批量应用于西安星展测控科技股份有限公司的动中通天线稳定系统中。星展公司认为"这些光纤陀螺仪的应用提高了我公司动中通天线稳定系统的测量精度和稳定性,有力的促进了我单位动中通天线稳定系统的大批量应用,为我单位动中通天线稳定技术发展作出重要贡献。"   本项目产品适用于火箭、卫星、空空导弹、空地导弹、地空导弹、飞机等航天航空领域的导航和姿态系统等军用领域,及油井测斜、汽车行驶导航、铁路轨道检测、工程测量的精确定位、天线稳定、机器人动作控制、稳定平台等众多民用领域,起到促进行业技术进步和产业结构调整的重要作用。