基于纤维布拉格格的光纤三轴加速度计的设计,校准和表征
Roney Duarte da Silva1,2, João Marcos Salvi Sakamoto1,2
1Graduate Program in Science and Space Technologies, Aeronautics Institute of Technology (ITA), Sao Jose dos Campos 12228-900, SP, Brazil.
Sensors (Basel, Switzerland)
|March 14, 2026
概括
使用纤维布拉格格 (FBG) 的新型三轴加速度计实现了太空导航的战术级性能. 它的先进校准模型可以弥补温度变化,确保在广泛的温度范围内提供准确性.
科学领域:
- * 光学工程是指光学工程.
- * 传感器技术 * 传感器技术
- * 航空航天仪器仪表
背景情况:
- * 太空导航需要高精度的加速度计.
- * 传统的加速度计在恶劣的太空环境中面临局限性.
- * 纤维布拉格网格 (FBG) 提供了强大的传感潜力.
研究的目的:
- *使用FBG设计,校准和描述一种新的三轴加速度计.
- * 开发一个扩展的校准模型,以提高精度.
- *为了验证传感器在太空导航应用中的性能.
主要方法:
- * 单个地震质量架构,采用6个光纤和12个光纤段.
- * FBG的制造和光谱表征.
- * 差分光学询问系统和低噪声信号调节.
- * 扩展校准模型,包含热补偿的多项式项.
- * 在不同方向和温度下进行气候室测试.
主要成果:
- * 实现了战术级性能,所有轴的偏移不稳定性低于1.9 mgE.
- *有效的全尺度范围大约为±20gE.
- * 灵敏度为112 pm/gE,受到光学探测系统的限制.
- * 第三阶的多项式热补偿模型证明了最佳的误差减少.
结论:
- *基于FBG的三轴加速度计设计是有效的空间导航.
- * 扩展校准模型成功地弥补了温度变化.
- * 传感器在广泛的操作温度范围内提供准确的测量.
