FOG——光纤陀螺仪

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光纤陀螺仪 (FOG) 是一种精密传感器，它利用光的干涉而不是机械部件来测量角速度。工程师通常将光纤陀螺仪用于高可靠性和高精度至关重要的航空航天、海事和导航系统中。

与传统的旋转质量陀螺仪不同，光纤陀螺仪不包含任何活动部件，这提高了其耐用性以及抗振动和抗冲击能力。

光纤陀螺仪的工作原理是利用萨尼亚克效应。当系统旋转时，这种效应会导致相位差。系统将光束分成两部分。一束光顺时针传播，另一束逆时针传播。这两束光都通过闭环光纤或谐振腔移动。旋转会导致两束光之间的传播时间产生差异。这种差异会产生可测量的相位差。系统利用此差值来计算旋转速率。

如果系统静止，两束光将同时返回探测器并发生相长干涉。然而，当系统旋转时，一束光比另一束光走过的路径稍长，从而产生可测量的相位差。陀螺仪将此相移转换为精确的角速度读数。

光纤陀螺仪主要有两种类型：激光陀螺仪 (RLG) 和光纤陀螺仪 (FOG)。激光陀螺仪在由反射镜制成的三角形或方形腔内使用激光束，而光纤陀螺仪则通过长光纤盘引导光线。光纤陀螺仪通常更小、更轻且更坚固，非常适合移动或空间受限的平台。

这些传感器在惯性导航系统中起着关键作用，它们有助于在不依赖 GPS 等外部参考的情况下确定位置、航向和方向。它们在无 GNSS 或恶劣环境中运行的能力使其在国防、航空航天和自主车辆中不可或缺。