Системи стабілізації поля зору сучасних танкових прицілів

Дипломная работа - Компьютеры, программирование

Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Подтвердите что Вы не робот:
2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



іаметр кварцевої оболонки - 45мкм; діаметр полімерного покриття 150мкм.- фазовый модулятор додає до фази Саньяка змінний синусоїдальний фазовий зсув і являє собою ділянку волоконного контура, намотану на пєзокерамічний циліндр діаметром 18 мм і висотою 4 мм. Робоча частота модуляції (резонансна) 80 кгц.

Волоконний біконічний відгалужувач (2 х 2) є пристроєм, що здійснює оптичний зв'язок між волокнами. Випромінювання, що розповсюджується в одному з волокон, рівномірно і без втрат розподіляється між двома волокнами. Відгалужувачем є два волокна, спаяних між собою безпосередньо на кінцях контура і розпаяних на кварцевих підкладках для забезпечення вібро - і термостійкості. Надмірні втрати у відгалужувачі <1дб. Волоконно-оптичний кристалічний поляризатор виконаний у вигляді біконічного переходу (потоншення) на ділянці волокна, зарощеного анізотропним монокристалом, є елементом, що пригнічує одну з поляризаційних мод, яка розповсюджуються по волокну контура, на З0дб. Випромінювальний модуль СЛД є кристалом суперлюмінісцентного світлодіода, оптично узгодженим з волокном. СЛД володіє яскравістю, яка порівнюється з яскравістю лазерного джерела, маючи при цьому низьку когерентність (що використовується у ВОГ для зменшення шуму). Довжина хвилі випромінювання 820нм, оптична потужність у волокні більш 50мкВт. Фотоприймальний модуль містить p-i-n-фотодіод, узгоджений з вихідним відрізком волокна. Мала ємкість фотодіода дозволяє здійснювати перетворення оптичного сигналу на частотах до 1мГц. Фотоприймач приєднаний до швидкісного підсилювача фотоструму. Волоконно-оптичний гіроскоп ВГ910 (волоконний датчик обертання) (рис.34.) застосовується як чутливий елемент (2 шт.) у двовісьовому гіроскопічному стабілізаторі дослідного зразка [15].

 

Рис.34. Конструкція ВГ910.

- PZT фазовий модулятор; 2 - волоконно-оптичний зварний відгалужувач; 3 - волоконно-оптичний поляризатор; 4 - волоконний чутливий контур; 5 - вихідний роз'єм (на рис.34. не проглядається); 6 - плата фотоприймального модуля; 7 - фотоприймальний модуль; 8 - випромінювальний модуль СЛД; 9 - плата електронної обробки сигналів.

 

Конструктивно ВОГ (рис.34) являє собою цільноволоконний варіант кільцевого оптичного інтерферометра Саньяка, виконаного за зварною технологією і розміщеного в герметичному корпусі. Волоконно-оптичний контур являє собою котушку оптичного волокна завдовжки 100м і діаметром 70мм.

Основні технічні характеристики ВГ910 наступні:

діапазон вимірювань 200 град/с

чутливість 5/год

зрушення нуля

масштабний коефіцієнт значення 50 мВ//с 20%

габарити 80мм х 20мм

вага не больш 120г.

Живлення ВОГ здійснюється від трьох джерел постійного струму +5 В, +12 В, - 12 В. Споживана електрична потужність менше 1,5 Вт.

Прилад призначений для експлуатації в таких умовах:

за температури навколишнього середовища від мінус 30С до плюс 70С;

після циклічної дії температур від мінус 40 С до плюс 80 С;

під час дії вібрації в діапазоні частот від 20 до 2000 Гц з віброперевантаженням до 6 g;

під час дії ударних навантажень до 90g;

при дії лінійних прискорень до 90g.

Середнє напрацювання ВОГ повністю складає 15000 годин, а середній термін служби і зберігання складає 15 років.

Всі вузли і компоненти ВГ910 встановлені в корпусі, виконаному з алюмінієвого сплаву (рис.34.). Підведення живлення до елементів ВОГ і знімання сигналу здійснюється через роз'єм 5, сполучаючий ВОГ з платою оброблювальної електроніки 9. Вона встановлена на верхній кришці приладу. Внутрішня порожнина корпусу ВОГ заповнюється інертним газом. Герметизація здійснюється кремнієорганічним герметиком і механічним підтиском кришки і корпусу. Для орієнтації ВГ910 на об'єкті використовується настановна поверхня.

Як уже згадувалося, принцип дії ВОГ заснований на залежності часу розповсюдження світла по замкнутому контуру, що обертається, від напряму обходу (ефект Саньяка). При багатократному обході контура ефект акумулюється.

Коефіцієнт пропорційності між кутовою швидкістю обертання приладу і фазою Саньяка називається оптичним масштабним коефіцієнтом контура (ОМК) - для ВОГ рівний 3 мрад /с, і його величина визначає діапазон вимірюваних кутових швидкостей. Інформацію про фазу Саньяка і, відповідно, про кутову швидкість обертання отримують з сигналу інтерференції зустрічних хвиль.

Точність вимірювання визначається якістю оптичних компонентів, яка виявляється у максимальному заглушенні всіх механізмів виникнення сигналу, окрім корисного, тобто унаслідок обертання. Оптична побудова ВГ910 забезпечує оптимальну оптичну фільтрацію. Для цього випромінювання проходить поляризаційний фільтр і на відгалужувачі розділяється на два зустрічних променя волоконного контура. Після обходу контура промені змішуються (інтерферують) на тому ж відгалужувачі і знову проходять поляризаційний фільтр, що забезпечує ідентичність (взаємність) оптичних шляхів. Другим відгалужувачем сигнал інтерференції відводиться на фотоприймальний пристрій.

 

 

Для підвищення чутливості використовується пьезокерамічний фазовий модулятор (PZT фазовий модулятор). При живленні його змінною напругою створюється додатковий зсув фаз за рахунок періодичного розтягування ділянки волоконного контура.

 

(3.10)

 

де М - амплітуда модуляції;

- частота модуляції;

Під час роботи модулятора вихідний сигнал ВОГ має вигляд:

 

(3.11)

 

де - функція Бесселя пор

s