专利名称：使用单轴光纤陀螺的轨检仪的利记博彩app
技术领域：
本发明大体涉及用于轨道检测的轨检仪。
背景技术：
随着飞航导弹、宇航航天、火箭卫星、潜艇舰船以及高速列车等军民产品的广泛应 用，对惯性敏感器件的需求越来越广泛。目前国内使用的轨检仪都采用俄罗斯的开环光纤 陀螺，但是这种开环光纤陀螺体积和重量都很大，在使用时都会带来不便。因此，需要一种 集成化、小型化的轨检仪。
发明内容
本发明的目的是提供一种集成化以及小型化的轨检仪，至少能够解决上述技术问题。
根据本发明，提供了一种轨检仪，包括闭环光纤陀螺，闭环光纤陀螺包括滤波器， 用于利用FIR滤波算法对闭环光纤陀螺检测到的数据进行处理。
其中，单轴光纤陀螺的敏感轴垂直于安装面。
其中，单轴光纤陀螺的工作点为± /2。 本发明通过在单轴光纤陀螺的输出端采用FIR(有限冲击响应滤波器)滤波器进 行处理，使得轨检仪的测量数据平滑、可靠、准确性高。 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变 得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明 书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明的技术方案作进一步具体说明。 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发
明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中 图1是根据本发明一个实施例的轨检仪的闭环单轴光纤陀螺的框图； 图2是根据本发明一个实施例的轨检仪的电路系统的框图。
具体实施例方式
下面将结合附图来详细说明本发明的实施例。 参照图l，根据本发明一个实施例轨检仪包括闭环单轴光纤陀螺，闭环光纤陀螺包 括滤波器，用于利用FIR滤波算法对闭环光纤陀螺检测到的数据进行处理。
其中，单轴光纤陀螺的敏感轴垂直于安装面。
其中，单轴光纤陀螺的工作点为± /2。 在本实施例中，单轴光纤陀螺采用全数字闭环方案设计。单轴光纤陀螺的敏感轴方向垂直安装面，其中光路设计采用光源一拖一的设计方案即，从SLD光源发出的光，经 2X2保偏光纤耦合器分成两束功率大致相等的光。具体地，SLD光源发出的光经过单轴光 纤陀螺中的2 X 2保偏光纤耦合器和Y波导后分成两束光，这两束光分别从光纤环两端耦合 入光纤环，沿相反方向绕光纤环运行后出射，并产生干涉。当光纤环处于静止时，两束光的 光程差为零；当光纤环以角速率"旋转时，则产生Sagnac效应，这时两束光的光程差不为 零。通过检测干涉光条纹，光电探测器将探测到的光信号转换成电信号。电信号经过处理 后直接输出作为单轴光纤陀螺输出信号，同时，该电信号经过每个渡越时间的累加后，被用 来线性驱动集成光学器件以完成闭环反馈，使陀螺的工作点位于± /2处，以达到最佳工 作点。单轴光纤陀螺还包括一个电路系统，该电路系统主要包括电源处理电路、第一级前置 放大电路、第二级前置放大电路、闭环反馈电路、以及SLD温控电路，恒流源驱动电路等，如 图2所示。 下面详细阐述电路系统的操作。 由于单轴光纤陀螺的精度为0. 1° /h，因此，要求光路的波长稳定性要在1PPM水 平上，这就需要对光源提供稳定的电流驱动，在该实施例中采用恒流源驱动电路来提供稳 定的电流。温控电路对光源管芯内部的温度进行采样，并根据不同的采样值分别利用制冷、 制热电流来稳定光源的工作温度，来提高光源的波长稳定性。 在光干涉信号的PIN信号(光电探测器信号)经过第一前置放大电路和第二前置 放大电路的两级放大后，干涉信号被放大到A/D芯片能够识别的范围内。调制信号的正、负 周期采样值作为陀螺的有效输出。 在该电路系统中，利用单片机与FPGA进行通讯，来传输调试参数。 并行DA和SDA负责将调试参数形成反馈阶梯波，形成闭环反馈，使陀螺能够有效
工作在最佳工作点。 轨检仪下位机系统MCU选用C8051F021这款具有双串口的单片机，主频最高 25MHz，完全可以满足对接系统程序开销。本系统采用的是全数字量方案，对于单轴陀螺的 精度提高很有帮助；采用的是双串口全双工多机通讯方式，系统MCU可以完成关于陀螺数 据的多种解算，可以满足轨检仪系统对于陀螺输出的各种要求(标定、测量角度、角度积分 等)。而多机通讯方式的采用可以充分的利用上位机的程序开销，完成对轨道的高低、倾斜 两个方向的角度测算。 在本实施例中，采用了双串口下位机，其中的一个串口用于与单轴光纤陀螺以及 上位机进行通讯，其中，与单轴光纤陀螺的通讯优先级高于与上位机通信的优先级，并采用 中断处理方式，这样设计的好处是不会丢失单轴光纤陀螺的输出。每收到一个单轴光纤陀 螺输出都进行累加，累加数为一个浮点数，该累加随着上位机的指令下传完成的，这样不会 影响轨检仪的测量。 此外，由于轨道检测仪对系统响应时间要求不高(带宽通常为3Hz)，所以在闭环
单轴光纤陀螺输出端采用FIR(有限冲击响应滤波器)滤波器，对于整个轨检仪系统是没有
影响的。而采用FIR滤波器处理后的轨检仪的测量数据平滑、可靠、准确性高。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技
术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修
改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种轨检仪，包括闭环单轴光纤陀螺，其特征在于，所述闭环单轴光纤陀螺包括滤波器，用于利用FIR滤波算法对所述闭环光纤陀螺检测到的数据进行处理。
2. 根据权利要求1所述的轨检仪，其特征在于，所述闭环单轴光纤陀螺的敏感轴垂直 于安装面。
3. 根据权利要求2所述的轨检仪，其特征在于，所述闭环单轴光纤陀螺的工作点为 ± 31 /2。
全文摘要
根据本发明，提供了一种轨检仪，包括闭环单轴光纤陀螺，闭环单轴光纤陀螺包括滤波器，用于利用FIR滤波算法对闭环光纤陀螺检测到的数据进行处理。本发明通过在单轴光纤陀螺的输出端采用有限冲击响应滤波器(FIR)进行处理，使得轨检仪的测量数据平滑、可靠、准确性高。
文档编号G01B11/26GK101788294SQ20091030767
公开日2010年7月28日 申请日期2009年9月24日 优先权日2009年9月24日
发明者孟冰, 黎秋甫 申请人:国营红峰机械厂