● 摘要
光纤陀螺是一种高精度角速度敏感仪器，由于其无转动部件、成本低廉、可靠性高等优点广泛应用于航天、航海等诸多领域。温度对于光纤陀螺的性能和可靠性均有明显的影响，因此温度的测量和温度状态的监控在光纤陀螺内部非常重要。本文提出了一种集成式的温度测量与监控方法，使用FPGA和Y分支相位调制器作为敏感元件测量温度，并设计了基于结果传热方程的监控算法，相比于传统方法更加可靠且有效。本文具体的研究内容如下：
（1）分析和验证了FPGA全数字温度传感器的测温原理基于光纤陀螺的需求优化设计了温度传感器的结构；
（2）分析和验证了Y分支相位调制器的温度敏感性，验证了基于光纤陀螺第二反馈回路的温度测量方法，建立了光纤陀螺第二反馈回路的数学模型，进而分析了这种温度测量方法的量化误差和动态性能；
（3）提出利用光纤陀螺无源器件温度作为基准检测温度状态的方法，基于光纤陀螺传热方程的建模，设计了的状态监控指数的计算方法；
（4）搭建包括某型号光纤陀螺、数据采集电路板、数据采集应用程序在内的实验系统，完成了传感器的性能测试和状态监控方法的验证。实验证明温度传感器的性能满足光纤陀螺应用需求，状态监控算法有效。