上海艾默優(yōu) ARHS 系列陀螺儀的精密運轉(zhuǎn)之道

來源：發(fā)布時間：2025-11-13

在船舶劈波斬浪、車輛穿梭縱橫、隧道掘進延伸的背后，都離不開一項關(guān)鍵技術(shù) —— 慣性測量。上海艾默優(yōu)科技有限公司推出的 ARHS 系列陀螺儀，作為高性能、高精度的慣性測量設(shè)備，在船舶導(dǎo)航、車載導(dǎo)航及隧道挖掘工程等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。它如同一個微型 “導(dǎo)航軍師”，方寸之間卻能精確掌控運動載體的方向與姿態(tài)，而這一切都源于其精妙的工作原理和先進的技術(shù)設(shè)計。

ARHS 系列陀螺儀的主要是高精度全數(shù)字保偏閉環(huán)光纖陀螺儀，與傳統(tǒng)機械陀螺儀相比，它有著革新性的突破。傳統(tǒng)機械陀螺儀依靠旋轉(zhuǎn)部件和摩擦部件工作，不僅存在磨損導(dǎo)致精度下降、壽命縮短的問題，還因結(jié)構(gòu)復(fù)雜難以適應(yīng)高速動態(tài)變化和惡劣環(huán)境。而全數(shù)字保偏閉環(huán)光纖陀螺儀是全固態(tài)結(jié)構(gòu)，沒有旋轉(zhuǎn)和摩擦部件，這賦予了它精度高、壽命長、動態(tài)范圍大、啟動快、尺寸小、重量輕等諸多優(yōu)勢。它就像一位不知疲倦且無比敏銳的 “守護者”，為各類復(fù)雜環(huán)境下的慣性測量工作提供可靠保障。

要了解 ARHS 系列陀螺儀的工作原理，需先認(rèn)識全數(shù)字保偏閉環(huán)光纖陀螺的組成與 Sagnac 理論。該陀螺儀主要由光源（SLD）、耦合器、Y 波導(dǎo)、光纖環(huán)圈、探測器（PIN/FET）、A/D、數(shù)字信號處理、D/A 等部分構(gòu)成。基于 Sagnac 理論，當(dāng)光束在環(huán)形通道中傳播時，若環(huán)形通道本身發(fā)生轉(zhuǎn)動，光源發(fā)射出的激光沿通道轉(zhuǎn)動方向和相反方向行進所需時間會產(chǎn)生差異。這意味著光學(xué)環(huán)路轉(zhuǎn)動時，兩個不同行進方向的光程相對于環(huán)路靜止時都會改變。通過檢測兩條光路的相位差或干涉條紋的變化，就能精確計算出光路的旋轉(zhuǎn)角速度，這便是光纖陀螺儀實現(xiàn)測量的主要原理?？梢哉f，ARHS 系列陀螺儀正是利用光的 “時差” 秘密，將載體的角運動信息轉(zhuǎn)化為可測量的數(shù)據(jù)。

除了精妙的原理，ARHS 系列陀螺儀還搭載了高精度捷聯(lián)算法模型，解算周期只 5 毫秒。這一快速的解算能力，使其能夠迅速對采集到的數(shù)據(jù)進行處理分析，及時反饋載體的姿態(tài)信息。為實現(xiàn)快速且精確的對準(zhǔn)，系統(tǒng)對光纖陀螺儀和石英撓性加速度計進行了全方面完善的補償標(biāo)定，并配置了強凝固動態(tài)對準(zhǔn)算法和強耦合組合導(dǎo)航算法。這些算法相互協(xié)作，如同精密的 “運算大腦”，確保系統(tǒng)精度穩(wěn)定收斂，即使在長時間、強度高的工作中，也能保持可靠性能，為導(dǎo)航和控制提供穩(wěn)定準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

在復(fù)雜惡劣的環(huán)境中，ARHS 系列陀螺儀依然能穩(wěn)定工作，這得益于其出色的結(jié)構(gòu)設(shè)計?？拐饎?、抗電磁及密封設(shè)計，搭配嚴(yán)格的施工工藝，讓它無懼外界干擾。在船舶航行時，面對海浪的顛簸與海風(fēng)的沖擊；車輛行駛于復(fù)雜路況，遭遇震動與電磁干擾；隧道挖掘過程中，面臨粉塵、潮濕與機械震動等惡劣條件，ARHS 系列陀螺儀都能憑借堅固的 “身軀” 和穩(wěn)定的性能，精密測量載體的角運動，持續(xù)為工程作業(yè)和導(dǎo)航系統(tǒng)保駕護航。

上海艾默優(yōu)科技有限公司的 ARHS 系列陀螺儀，以其基于 Sagnac 理論的光纖陀螺主要、先進的算法模型和可靠的結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)了高性能、高精度的慣性測量。在未來，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，它必將在更多領(lǐng)域發(fā)揮更大的價值，持續(xù)書寫屬于慣性測量領(lǐng)域的傳奇篇章。