Частотна характеристика рівномірно обертового лазерного гіроскопа в точній та поліноміальній формах
DOI:
https://doi.org/10.20535/0203-3771412021269243Ключові слова:
лазерний гіроскопАнотація
У деяких інерціальних навігаційних системах карусельного типу лазерні гіроскопи працюють в режимі рівномірного обертання. Для розробки таких систем та комп’ютерного моделювання їх роботи необхідно мати «точний» (у широкому діапазоні кутових швидкостей ) аналітичний вираз для частоти биття зустрічних електромагнітних хвиль рівномірно обертового приладу. Цей вираз може бути отриманий шляхом розв’язання широко відомої системи динамічних рівнянь лазерного гіроскопа з точністю до другого порядку по параметрах лінійного зв’язку зустрічних хвиль. Однак перед тим, як використовувати такі гіроскопи у складі вказаної інерціальної системи, – їх метрологічні параметри (кутові ціни імпульсу та зміщення нуля) мають бути попередньо відкалібровані. Для синтезу методики такої калібровки на швидко обертовій платформі одновісного стенда та відповідного аналізу її методичних похибок, – необхідно також мати наближений аналітичний вираз для частоти биття зустрічних хвиль лазерного гіроскопа у формі полінома
з коефіцієнтами , ..., , котрі містять у собі параметри точного виразу для . Як показує аналіз літератури, відомий вираз для та відомі співвідношення для деяких з коефіцієнтів полінома є неповними і тому мають бути відкориговані. У статті представлено результат такого коригування.
Посилання
Aronowitz F. The laser gyro, in Laser Applications, M. Ross, Ed. New York: Academic Press, 1971, vol. 1, pp. 133–200.
Chow W. W., Gea-Banacloche J., Pedrotti L. M., Sanders V. E., Schleich W. and Scully M. O. The ring laser gyro, Rev. Mod. Phys., 1985, vol. 57, no. 1, pp. 61–104.
Wilkinson J. R., Ring lasers, Prog. Quant. Electr., 1987, vol. 11, pp. 1–103.
Faucheux M., Fayoux D., and Roland J. J. The ring laser gyro, J. Optics (Paris), 1988, vol. 19, no. 3, pp. 101–115.
Aronowitz F. Fundamentals of the ring laser gyro, in Optical Gyros and their Application, RTO AGARDograph 339, D. Loukianov, R. Rodloff, H. Sorg, and B. Stieler, Eds. Neuilly-sur-Seine, France, 1999, pp. 3 1 – 3 45.
Menegozzi L. N. and W. E. Lamb Jr. Theory of a ring laser, Phys. Rev. A, 1973, vol. 8, no. 4, pp. 2103–2125.
Aronowitz F., Killpatrick J. E., and S. P. Callaghan Power-dependent cor-rection to the scale factor in the laser gyro, IEEE J. Quantum Electron., 1974, vol. QE-10, no. 2, pp. 201–208.
IEEE Standard Specification Format Guide and Test Procedure for Single-Axis Laser Gyros (IEEE Std 647-2006).
Landa P. S. and Lariontsev E. G. Regimes of beating and synchronization of counterpropagating waves in a rotating ring gas laser, Radiotekhn. Elektron., 1970, vol. 15, no. 6, pp. 1214–1226.
S. G. Zeiger, Yu. L. Klimontovich, P. S. Landa, E. G. Lariontsev, and E. E. Fradkin. Wave and fluctuation processes in lasers. Moscow: Nauka, 1974.
Birman Ya., Naumov P. B. and Savushkin A. F. Nonreversible component of the frequency characteristic of a ring laser,. Sov. J. Quantum Electron., 1981, vol. 11, no. 11, pp. 1498–1501.
Markelov V. A. Frequency response of a ring laser with a reversible pedestal, Sov. J. Quantum Electron., 1979, vol. 9, no. 8, pp. 1057–1059.
Mamaev Yu. A. On nonreversible component of the frequency difference of a laser gyroscope, Opt. Spektrosk., 1987, vol. 63, no. 6, pp. 1388–1389.
Aronowitz F. and Lim W. L. Positive scale factor correction in the laser gyro, IEEE J. Quantum Electron., 1977, vol. QE-13, no. 5, pp. 338–343.
Rybakov V., Demidenkov Yu. V., Skrotskii S. G. and Khromykh M. Ampli-tude and frequency characteristics of a ring laser, Soviet Physics JETP, 1970, vol. 30, no. 4, pp. 646–650.
Markelov V. A. Frequency characteristic of a ring He-Ne laser, Izvestia Vuzov. Radiofizika, 1974, vol. 17, no. 11, pp. 1642–1648.
Khromykh M. To the theory of a ring laser with nonstationary parameters, Elektron.Tekhn., Ser. Laser. Tekhn. Optoelektron., 1990, Issue 2(54), pp. 44–49.
Bondarenko E. A. Expressions for counterpropagating waves beat frequency of uniformly rotating laser gyro,”IEEE Central Ukraine Joint Chapter “Methods and Systems of Navigation and Motion Control (MSNMC-2010). Kyiv, Ukraine. 13–16 October, 2010, pp. 142–145 (https://www.researchgate.net/publication/301748466).
Bondarenko E. A. Frequency characteristic of a uniformly rotating laser gy-roscope with differently amplified counterpropagating waves, Quantum Electron., 2002, vol. 32, no. 2, pp. 160–164.
Bondarenko E. A. Laser gyroscope dynamic equations. Formulae for calcu-lation of active medium parameters and parameters of oppositely directed traveling waves linear coupling, VII International Conference “Gyrotech-nology, navigation, movement control and aerospace technic engineering”. Kyiv, Ukraine. 23–24 April, 2009, pp. 115–124 (https://www.researchgate.net/publication/301748283).
Bondarenko E. A. A laser gyro with a four-mirror square resonator: quantitative estimation of the dependence of the synchronisation zone parameters of the frequencies of counterpropagating waves on the active-medium gain, Quantum Electron., 2012, vol. 42, no. 5, pp. 465–470.
Bondarenko E. A. A laser gyro with a four-mirror square resonator: formulas for simulating the dynamics of the synchronisation zone parameters of the frequencies of counterpropagating waves during the device operation in the self-heating regime, Quantum Electron., 2014, vol. 44, no. 4, pp. 364–370.
Bondarenko Evgeny Polynomial model of the frequency characteristic of a quickly rotating laser gyro, ResearchGate, 2020 (https://www.researchgate.net/publication/343833982).
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
