● 摘要
光纤陀螺是基于Sagnac效应的角速率传感器，目前采用共享光源的三轴一体光纤陀螺技术已较为成熟，并得到了广泛的应用。为了最大限度地降低三轴陀螺系统的体积和功耗，国内外均提出了基于分时复用的三轴陀螺技术。但与此同时，分时复用技术带来了一些完全区别于传统三轴陀螺的问题，全文重点分析并讨论了以下问题：（1）从分时复用陀螺系统的噪声入手，详细分析了分时陀螺系统的各项光路和电路噪声，指出了实际分时复用陀螺应用中最主要的噪声源。从陀螺信噪比和可探测相移的角度，分析比较了三种分时复用方波调制方式，并对这几种调制方式作了仿真比较，提出一轴采用±π/2调制，其他两轴±π调制具有三种调制方式下最高的信噪比、最小的可探测相移，且能够有效抑制探测器散粒噪声水平，易于实现和多轴扩展。（2）在借鉴单轴陀螺模型的基础上，考虑分时系统各影响因素，建立了分时切换误差模型，利用差分方程对模型参数进行了静态和动态两种情况下的推算，重点研究了在静态和动态下切换误差的表现形式和影响机理，并对该过程进行了仿真分析。（3）讨论了分时复用三轴陀螺系统噪声的抑制方法。重点研究了分时调制切换误差的补偿算法，对算法进行了数学推算和仿真，并对算法各具体实现环节作了详细的分析和说明。 总之，论文对分时复用三轴陀螺技术中的切换误差影响、分时调制系统噪声、调制方式选取及算法补偿等方面都做了较为全面的分析和阐述，并在之后的实验中得到了验证。