<div>
	Оценка задержки детектирования температуры чувствительного элемента волоконно-оптического гироскопа</div>

Смирнов Даниил Сергеевич, Дейнека Иван Геннадиевич, Деветьяров Данила Ренатович, Скляров Филипп Владимирович, Мухтубаев Азамат Булатович, Востриков Евгений Владимирович

doi:10.17586/2226-1494-2021-21-6-817-822

2021 , ТОМ 21, НОМЕР 6 ( ноябрь-декабрь )

ISSN 2226-1494 (print), ISSN 2500-0373 (online)

Меню

Публикации

Главный редактор

НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор

Партнеры

doi: 10.17586/2226-1494-2021-21-6-817-822

УДК 53.096

Оценка задержки детектирования температуры чувствительного элемента волоконно-оптического гироскопа

Смирнов Д.С., Дейнека И.Г., Деветьяров Д.Р., Скляров Ф.В., Мухтубаев А.Б., Востриков Е.В.

Читать статью полностью

Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования:

Смирнов Д.С., Дейнека И.Г., Деветьяров Д.Р., Скляров Ф.В., Мухтубаев А.Б., Востриков Е.В. Оценка задержки детектирования температуры чувствительного элемента волоконно-оптического гироскопа // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2021. Т. 21, № 6. С. 817–822. doi: 10.17586/2226-1494-2021-21-6-817-822

Аннотация

Применение алгоритмической температурной компенсации с использованием внешнего термодатчика требует дополнительной синхронизации его показаний и реакции волоконно-оптического датчика на тепловое воздействие относительно времени регистрации. В работе рассмотрен подход к оценке задержки детектирования изменения температуры сегмента оптического волокна волоконно-оптического гироскопа относительно внешнего датчика температуры. Датчик температуры установлен в конструкции волоконно-оптического контура. Оценка задержки выполнена на основании температур сегмента оптического волокна, получаемых с использованием частотного рефлектометра высокого разрешения и данных температуры датчика, установленного в конструкции волоконно-оптического контура. Произведена оценка задержки детектирования температуры чувствительного элемента волоконно-оптического гироскопа внешним датчиком. Подход дает возможность оценить задержку каждого датчика в составе конструкции на основании детектирования температуры чувствительного элемента относительно внешнего датчика температуры. Полученные величины могут быть использованы для улучшения эффективности компенсации теплового дрейфа волоконно-оптического гироскопа.

Ключевые слова: волоконно-оптические датчики, волоконно-оптическая рефлектометрия, температурные измерения, задержка детектирования, волоконно-оптический гироскоп

Благодарности. Работа выполнена в Университете ИТМО при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации, название проекта «Создание производства волоконно-оптических гироскопов для контрольно-измерительных устройств и наземных транспортных систем», соглашение № 075-11-2019-026 от 27.11.2019.

Список литературы

Савин М.А. Математическое моделирование дрейфа волоконно-оптического гироскопа в условиях внешних воздействий:диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук/ Пермский национальный исследовательский политехнический университет.Пермь,2018 [Электронный ресурс]. URL: https://pstu.ru/files/2/file/adm/dissertacii/savin/diss_SavinMA_red25072018.pdf свободный. Яз. рус. (дата обращения: 22.10.2021).
Nikiforovskii D., Smirnov D., Deyneka I., Nikitenko A., Rupasov A. The investigation of FOG output signal dependency on environment temperature at high rates of temperature change // Journal of Physics: Conference Series. 2021. V. 1864. N 1. P. 012009. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1864/1/012009
Климкович Б.В. Влияние случайной погрешности температурных датчиков на качество температурной компенсации смещения нуля ВОГ нейронной сетью // Гироскопия и навигация. 2020. Т. 28. № 4. С. 53–70. https://doi.org/10.17285/0869-7035.0049
Wang G., Wang O., Zhao B., Wang Z. Compensation method for temperature error of fiber optical gyroscope based on relevance vector machine // Applied Optics. 2016. V. 55. N 5. P. 1061–1066. https://doi.org/10.1364/ao.55.001061
Jianli L., Feng J., Jiancheng F., Junchao C. Temperature error modeling of RLG based on neural network optimized by pso and regularization // IEEE Sensors Journal. 2014. V. 14. N 3. P. 912–919. https://doi.org/10.1109/JSEN.2013.2290699
Вахрамеев Е.И., Галягин К.С., Ивонин А.С.,Ошивалов М.А. Методика численного прогнозирования и коррекции теплового дрейфа волоконно-оптического гироскопа // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2017. Т. 60. № 1. С. 32–38. https://doi.org/10.17586/0021-3454-2017-60-1-32-38
Wei X.-T., Liu Y.-Y., Yang G.-L., Zhang W. Analysis of time delay in modeling and compensation of temperature error for FOG // Proc. of the International Conference on Energy Development and Environmental Protection (EDEP). 2016. P. 159–165. https://doi.org/10.12783/dteees/edep2016/5891
Smirnov D., Deyneka I., Kulikov A., Strigalev V., Meshkovsky I. Methods for studying temperature characteristics of a FOG sensing coil // Proc. of the 28^th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems (ICINS 2021). 2021. P. 27–28. https://doi.org/10.23919/icins43216.2021.9470869
Feng W., Shi H.. Xu B., Ding D. Multi-factor fiber coil temperature distribution model of FOG based on distributed fiber temperature sensor // Proceedings of SPIE. 2017. V. 10460. P. 104601H. https://doi.org/10.1117/12.2285247
Lu P., Lalam N., Badar M., Liu B., Chorpening B.T., Buric M.P., Ohodnicki P.R. Distributed optical fiber sensing: Review and perspective // Applied Physics Reviews. 2019. V. 6. N 4. P. 041302. https://doi.org/10.1063/1.5113955
Luna Technologies. OBR 4600 Optical Backscatter Reflectometer [Электронный ресурс]. URL: https://lunainc.com/sites/default/files/assets/files/resource-library/LUNA-Data-Sheet-OBR-4600-V2.pdf (дата обращения:22.10.2021).
Ito F., Fan X., Koshikiya Y. Long-range coherent OFDR with light source phase noise compensation // Journal of Lightwave Technology.2012. V. 30. N 8. P. 1015–1024. https://doi.org/10.1109/JLT.2011.2167598
Froggatt M.E. Distributed strain and temperature discrimination in polarization maintaining fiber. Patent US7538883B2. 2009.
Roman M., Balogun D., Zhuang Y., Gerald R.E., II, Bartlett L., O’malley R.J., Huang J. A spatially distributed fiber-optic temperature sensor for applications in the steel industry // Sensors (Switzerland). 2020. V. 20. N 14. P. 3900. https://doi.org/10.3390/s20143900
Мухтубаев А.Б. Влияние поляризационных преобразований на сдвиг фазы Саньяка в волоконно-оптическом гироскопе: диссертацияна соискание ученой степени кандидата технических наук /Университет ИТМО.СПб.,2020 [Электронный ресурс]. URL: http://fppo.ifmo.ru/?page1=16&page2=86&number_file=6F1DE8633558BE5ACD4EC3B79AE202EE,свободный. Яз. рус. (дата обращения:22.10.2021).
Новиков Р.Л. Технологическое оборудование и методы повышения качества намотки волоконного контура волоконно-оптического гироскопа: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / НИУ ИТМО. СПб., 2014 [Электронный ресурс]. URL: http://fppo.ifmo.ru/?page1=16&page2=86&number_file=5B9F43C6ABB5A25253C8F251731F87E1, свободный. Яз. рус. (дата обращения: 22.10.2021).
Zhang Z., Yu F. Analysis for the thermal performance of a modified quadrupolar fiber coil // Optical Engineering. 2018. V. 57. N 1. P. 017109. https://doi.org/10.1117/1.oe.57.1.017109
Унтилов А.А., Егоров Д.А., Рупасов А.В., Новиков Р.Л., Нефоросный С.Т., Азбелева М.П., Драницына Е.В. Результаты испытаний волоконно-оптического гироскопа // Гироскопия и навигация. 2017. Т. 25. № 3. С. 78–85. https://doi.org/10.17285/0869-7035.2017.25.3.078-085
Рупасов А.В. Исследование метода локального температурного воздействия и его применение для компенсации дрейфа волоконно-оптического гироскопа: диссертация на соискание ученой степени кандадата технических наук/ НИУИТМО. СПб.,2014 [Электронный ресурс]. URL: http://fppo.ifmo.ru/?page1=16&page2=86&number_file=03FA365A54B1D83E9595BF5311453B5D,свободный. Яз. рус. (дата обращения:22.10.2021).

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License