凌华科技（中国）有限公司

    主题

    PCI-9846在光学陀螺频率锁定跟踪研究中的应用

    作者

    张荣（第一作者） 男 1983.9 长春理工大学 助理研究员 长春理工大学电子技术专业 现从事自动检测和控制方面的研究工作。

    张秋鄂（主要作者） 女 1951.10长春理工大学 研究员

    应用领域

    新型惯性导航传感设备研究

    挑战

    惯导测试设备的研究作为我国新型战略高新传感技术的分支领域具有重要的研究价值，然而在进行光学萨格奈克效应为基础的研究中，怎样快速准确的将光学谐振频率锁定，并且进行实时跟踪是此项技术的关键所在。由于激光谐振频率参数值都在GHz量级，每次锁定的谐振频率的差值在KHz量级上，所以怎样在极宽的频谱范围内跟踪上KHz以下的小范围频带，这其中关键是数据采集卡的采集速度和采集精确度要满足快速高精度的技术需求。

    解决方案

    本方案数据采集及外部控制方面采用凌华科技PCI-9846和PCI6208两块板卡。配合上位机测试处理软件实现基本功能研究，达到了比较理想的研究效果。

    首先选用凌华PCI-9846数据板卡作为陀螺模拟信号的采集数据终端，通过对谐振腔的顺时、逆时针两路光频的解调信号进行实时同步采集，然后通过PCI总线接口，配合上位机软件分析处理，将反馈控制数据信号通过PCI6208 DA板卡控制外部设备。软件设计将两块板卡的功能协调运行，达到综合测试研究的目的。

    摘要

    本文介绍了一种新型谐振式光学陀螺的频率自动锁定技术，通过选用凌华PCI-9846高速数据采集控制板卡和PCI-6208模拟输出板卡以及外部检测设备，结合高效的软件设计进行谐振式光学陀螺的谐振频率的实时锁定以及陀螺转动信号的检测输出。通过实际测试，该系统能很好的运用于光学陀螺的实时测试运算，并且软件的灵活性以及兼容性都得到很大改善，为下一步进行陀螺的小型化设计奠定技术基础。 关键词：压电陶瓷,声光移频器,光纤激光器，谐振环，锁相放大器。

    一、引 言

    光学陀螺是基于光学萨格奈克效应的一种惯性导航测量设备，该项技术综合惯性仪表理论、现代控制理论、计算机处理技术、微纳加工技术等现代工程技术于一体，广泛运用于陆海空天等诸多惯导运用领域，比如导弹、火箭、卫星、太空探测器、飞机、水面舰船、潜艇、车辆、机器人、钻井测斜及天线稳定装置等。

    现有的陀螺仪主要分为机电式陀螺和光学陀螺，其中机电式陀螺由于可靠性，抗冲击性等局限逐渐被光学陀螺所取代，其中光学陀螺又分为激光陀螺和光纤陀螺，当前国内外主要多光纤陀螺进行研究运用，其中包含谐振式和干涉式两种，其中干涉型陀螺已经在多种惯性系统中得到运用，而谐振式陀螺目前还处于实验室研究阶段，它具有短光纤、小型化、无Shupe误差等优点，其作为下一代光学陀螺的主流技术代表具有十分重要的研究意义。

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