申请/专利权人：北京大学

申请日：2020-09-10

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN112083477B

主分类号：G01V1/18

分类号：G01V1/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2021.01.22#实质审查的生效;2020.12.15#公开

摘要：本申请提供一种三分量旋转地震仪，包括：三个光纤陀螺和电路解算模块，其中，三个光纤陀螺的敏感轴相互正交；电路解算模块的输入端连接光纤陀螺的检测信号输出端，电路解算模块用于生成光纤陀螺所需的调制信号，以及解调检测信号输出端输出的检测信号，得到检测角速度，并对检测角速度进行误差补偿。本申请将三个相同的光纤陀螺进行正交组装，并且补偿了三个敏感轴未完全正交带来的测量误差。提供了一种精度高、稳定性高、角速度误差小、可以测量三个正交方向分量的旋转地震仪。进而，应用在地震旋转运动的监测中，能实时、准确、稳定测量旋转地震学中3个旋转运动的指标，在强地面运动地震学、地震工程学及地震仪器的发展中具有重要的指导意义。

主权项：1.一种三分量旋转地震仪，其特征在于，包括：三个光纤陀螺和电路解算模块，其中，所述三个光纤陀螺的敏感轴相互正交；所述电路解算模块的输入端连接所述光纤陀螺的检测信号输出端，所述电路解算模块用于生成所述光纤陀螺所需的调制信号，以及解调所述检测信号输出端输出的检测信号，得到检测角速度，并对所述检测角速度进行误差补偿；所述光纤陀螺包括：依次串接的光源、起偏器、消偏器和耦合器，并联的第一偏振光通路和第二偏振光通路，以及保偏光纤环；其中，所述耦合器的输出端连接所述第一偏振光通路和所述第二偏振光通路的输入端，所述第一偏振光通路的输出端连接所述保偏光纤环的第一端，所述第二偏振光通路的输出端连接所述保偏光纤环的第二端；所述耦合器的输出端和所述第二偏振光通路的输入端之间串接有延时模块；所述第一偏振光通路包括第一Y波导和第一偏振分束合束器；所述第一Y波导的单独端连接所述第一偏振光通路的输入端，所述第一Y波导的两分支端中的一者连接所述第一偏振分束合束器的第一分束端，另一者连接所述第二偏振分束合束器的第一分束端；所述第一偏振分束合束器的合束端为所述第一偏振光通路的输出端；所述第二偏振光通路包括第二Y波导和第二偏振分束合束器；所述第二Y波导的单独端连接所述第二偏振光通路的输入端，所述第二Y波导的两分支端中的一者连接所述第一偏振分束合束器的第二分束端，另一者连接所述第二偏振分束合束器的第二分束端；所述第二偏振分束合束器的合束端为所述第二偏振光通路的输出端；所述电路解算模块包括与所述三个所述光纤陀螺一一对应的三个信号解调单元和一个误差补偿单元；所述信号解调单元包括现场可编程门阵列和微处理器，所述现场可编程门阵列的输入端连接所述光纤陀螺的检测输出端，所述现场可编程门阵列的输出端连接所述光纤陀螺的调制信号输入端；所述现场可编程门阵列根据所述检测信号生成所述光纤陀螺所需的调制信号，并将所述调制信号输出至所述光纤陀螺的调制信号输入端；所述现场可编程门阵列的输出端还连接所述微处理器的输入端；所述现场可编程门阵列对所述检测信号进行预处理，所述微处理器采用相干解调技术对预处理后的信号进行解调，得到所述检测角速度；所述微处理器的输出端连接所述误差补偿单元的输入端；所述误差补偿单元对所述检测角速度进行误差补偿；所述误差补偿单元将所述检测角速度代入所述光纤陀螺的误差补偿数学模型，得到补偿后的角速度；其中，误差数学模型为： 式中，分别为三个光纤陀螺补偿后的角速度；分别为三个光纤陀螺的标度因数误差补偿系数；分别为三个光纤陀螺的失准角误差补偿系数；分别为三个光纤陀螺检测的角速度；分别为三个光纤陀螺的零偏误差补偿系数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京大学 一种三分量旋转地震仪

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD