諧振式微光學(xué)陀螺研究的開題報(bào)告

諧振式微光學(xué)陀螺研究的開題報(bào)告一、研究背景及意義光學(xué)陀螺是一種利用賦有方向的旋轉(zhuǎn)光束的光子陀螺效應(yīng)來測量角速度或者姿態(tài)角變化的傳感器。光學(xué)陀螺具有精度高、分辨率高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，在導(dǎo)彈制導(dǎo)、導(dǎo)航、慣性測量等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。目前，國際上發(fā)展的光學(xué)陀螺主要為激光陀螺、光纖陀螺和諧振式微光學(xué)陀螺。其中光學(xué)陀螺又以諧振式微光學(xué)陀螺具有結(jié)構(gòu)簡單、精度高和靈敏度高等特點(diǎn)，而逐漸成為研究的熱點(diǎn)。因此，研究諧振式微光學(xué)陀螺具有重要的工程及科學(xué)意義。本課題將研究諧振式微光學(xué)陀螺的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、光路分析、仿真模擬和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，以期達(dá)到更高的精度要求和更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。二、研究內(nèi)容1.諧振式微光學(xué)陀螺的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和光學(xué)設(shè)計(jì)；2.光學(xué)陀螺原理的分析與建模；3.諧振式微光學(xué)陀螺的光學(xué)特性和性能分析；4.諧振式微光學(xué)陀螺的數(shù)值仿真分析；5.諧振式微光學(xué)陀螺實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與性能測試；6.結(jié)論和進(jìn)一步工作的展望。三、研究方法與技術(shù)路線1.建立光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，對諧振式微光學(xué)陀螺的光學(xué)路徑進(jìn)行模擬分析，確定最優(yōu)的光學(xué)系統(tǒng)參數(shù)；2.進(jìn)行機(jī)械分析，尋找諧振式微光學(xué)陀螺的固有頻率，研究并優(yōu)化諧振式微光學(xué)陀螺的結(jié)構(gòu)，從而保證其穩(wěn)定性；3.建立諧振式微光學(xué)陀螺的工藝流程，在CAD制圖軟件上完成諧振式微光學(xué)陀螺的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；4.進(jìn)行諧振式微光學(xué)陀螺的光路分析與仿真，利用MATLAB等數(shù)值仿真軟件對其動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行仿真分析；5.搭建諧振式微光學(xué)陀螺實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，測試其性能指標(biāo)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析，驗(yàn)證仿真結(jié)果的可靠性；6.給出諧振式微光學(xué)陀螺的性能評(píng)估，并展望進(jìn)一步的研究方向。四、預(yù)期成果1.諧振式微光學(xué)陀螺的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和光學(xué)設(shè)計(jì)方案；2.諧振式微光學(xué)陀螺的性能模擬與分析；3.諧振式微光學(xué)陀螺的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和性能測試的得到實(shí)驗(yàn)參數(shù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果；4.研究和分析不同參數(shù)和條件對諧振式微光學(xué)陀螺性能的影響，為諧振式微光學(xué)陀螺更高精度的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。五、進(jìn)度安排1.閱讀相關(guān)文獻(xiàn)，對諧振式微光學(xué)陀螺進(jìn)行了解并制定研究計(jì)劃。（3天）2.建立諧振式微光學(xué)陀螺的數(shù)學(xué)模型及光學(xué)模型，并進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真。（10天）3.設(shè)計(jì)諧振式微光學(xué)陀螺的結(jié)構(gòu)、選定材料、進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化等。（10天）4.制作諧振式微光學(xué)陀螺的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。（15天）5.分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果并進(jìn)行結(jié)論總結(jié)及展望未來的研究方向。（3天）六、參考文獻(xiàn)1.李進(jìn)紅.光學(xué)陀螺技術(shù)與應(yīng)用.北京:國防工業(yè)出版社,2007.2.董連成等.高精度諧振式微光學(xué)陀螺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及數(shù)值仿真研究.紅外與激光工程,20