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请教黄德民、黄新卫等了解激光光纤陀螺的人
[楼主] 作者:欧阳飞  发表时间:2008/07/24 22:41
点击:2595次

以前好像你们说过,光纤型激光陀螺放置在地球上,不动就能检测到地球自转,本人没有看到这样的报道,也确实不懂其中的原理,能否赐教,谢谢。如果动激光陀螺,例如使其有效面积从零增到最大或甚至使有效面积反过来,这样会出现干涉图样的变化,的确能检测到地球自转,且可以根据光纤长度(n股)、有效面积、变化数目来计算自转角速度,是这样的吗?如果不是这样的,不动陀螺能做到吗?
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 [2楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2008/07/25 01:28 

北京航天航空大学等单位已经有这样的产品,更不用说国外的了,1万多就可以买到。
 [3楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2008/07/25 08:24 

我以前也不知道,是黄德民告诉我的,他开始也不相信。我从网上搜索不少资料后,发现确实如此。

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《从真实同时推导出有别于伽利略和洛伦兹的新变换》http://bbs2.xilu.com/cgi-bin/bbs/view?forum=newphysics&message=10472
 [4楼]  作者:董银立  发表时间: 2008/07/25 08:54 

陀螺仪的确不动,但其内部的光纤圈是高速转动的。它“测量”地球自转速度的原理与机械式陀螺仪的原理一模一样。用的不是“萨克”效应。

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当用加速度计测量地球加速度的实验出现零结果后,无人惊呼:难道地球的加速度是零?!难道地球是宇宙中心?!当mkex-ml实验测量地球速度是实验出现零结果后,人们又何必惊呼:难道地球静止在绝对空间里?难道地球是宇宙中心?
 [5楼]  作者:董银立  发表时间: 2008/07/25 09:15 

3.3 陀螺仪的表观进动
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由于陀螺仪自转轴相对于惯性空间保持方位不变(当陀螺仪的漂移足够小;同地球自转引起的地球相对惯性空间方位变化比较,可近似的认为陀螺仪相对惯性空间的方位不变),而地球以其自转角速度绕极轴相对惯性空间转动,所示观察者若以地球为参考基准,将会看到陀螺仪自转轴相对地球转动,这种相对运动称为陀螺仪的表观运动。
.
表观运动的实质是陀螺仪可以跟踪测量地球自转角速度。例如在地球任意纬度处,放置一个高精度的二自由度陀螺仪,并使其自转轴处于当地垂线位置,如图所示,可以看到陀螺的自转轴将逐渐偏离当地的地垂线,而相对地球作圆锥面轨迹的表观进动,每24小时进动一周。若使得自转轴处于当地子午线位置,此时将看到陀螺仪自转轴逐渐偏离当地子午线,也相对地球作圆锥面轨迹的表观进动,每24小时一周。


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当用加速度计测量地球加速度的实验出现零结果后,无人惊呼:难道地球的加速度是零?!难道地球是宇宙中心?!当mkex-ml实验测量地球速度是实验出现零结果后,人们又何必惊呼:难道地球静止在绝对空间里?难道地球是宇宙中心?
 [6楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2008/07/25 09:58 

对【董银立】说:
陀螺仪的确不动,但其内部的光纤圈是高速转动的。它“测量”地球自转速度的原理与机械式陀螺仪的原理一模一样。用的不是“萨克”效应。

错了错了!其内部的光纤圈也是静止不转动的。这说明董先生还没有查到资料。


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《从真实同时推导出有别于伽利略和洛伦兹的新变换》http://bbs2.xilu.com/cgi-bin/bbs/view?forum=newphysics&message=10472
 [7楼]  作者:董银立  发表时间: 2008/07/25 10:09 

新卫何不把你查到的资料贴过来?

如果不转,就不叫陀螺了。

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当用加速度计测量地球加速度的实验出现零结果后,无人惊呼:难道地球的加速度是零?!难道地球是宇宙中心?!当mkex-ml实验测量地球速度是实验出现零结果后,人们又何必惊呼:难道地球静止在绝对空间里?难道地球是宇宙中心?

 [8楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2008/07/25 10:37 

这么久了,董先生还没有查到?我以前查的只是看了一下,没有保留。等我再查查。

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《从真实同时推导出有别于伽利略和洛伦兹的新变换》http://bbs2.xilu.com/cgi-bin/bbs/view?forum=newphysics&message=10472
 [9楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2008/07/25 10:54 

http://tw.myblog.yahoo.com/quark-science/article?mid=23
踩著球走的機器人
我們使用的系統中有三具正交(互成直角)的光纖陀螺儀,裝設於牢牢固定在圓球機器人身上的盒子裡。這幾具陀螺儀都沒有旋轉質量。每具陀螺儀配有光源、偵測器和一圈光纖。光波在光纖中朝相反方向行進,並且在偵測器上互相干涉。圓球機器人在運作時,三具陀螺儀的角運動感測器分別繞著三個方向的軸旋轉,但不論機器人怎麼行動,光纖內的光波都以固定速度行進。因此在每個感測器中,順時針與逆時針行進的兩個光波之間會有一小段路徑差。在不同狀況下,路徑差會使偵測器上的干涉條紋偏移,產生與角速度成正比的輸出,這是法國物理學家薩尼亞(Georges Sagnac)早在1913年就發現的現象。小型電腦會整合這三個角速度,計算出機器人身體俯仰(前後傾斜)、搖晃(左右傾斜)以及轉向(沿垂直軸旋轉)的角度。
為回報正確的垂直方向,每個陀螺儀都必須計入地球的自轉。

http://www.ck365.cn/lunwen/1198.html
数字滤波在光纤陀螺数据处理中的应用研究
在表1中,出现了测试转台静止而陀螺仪有输出的情况,是因为测试转台在非赤道区调节水平,安装在转台测试面上的陀螺仪依然能够敏感到地球自转角速率所致;

这是我以前看过的文章,第二篇的图片以前能显示,现在看不到了。


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《从真实同时推导出有别于伽利略和洛伦兹的新变换》http://bbs2.xilu.com/cgi-bin/bbs/view?forum=newphysics&message=10472
 [10楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2008/07/25 10:56 

http://www.wanfangdata.com.cn/qikan/periodical.Articles/hwyjggc/hwyj2000/0001/000115.htm
采用双Y型LiNbO3集成光路的闭环光纤陀螺研究
可以看出,陀螺对地球自转还是相当敏感的。在南向和北向,陀螺分别耦合进了±11.5°/h的地球自转分量


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《从真实同时推导出有别于伽利略和洛伦兹的新变换》http://bbs2.xilu.com/cgi-bin/bbs/view?forum=newphysics&message=10472
 [11楼]  作者:董银立  发表时间: 2008/07/25 11:03 

9楼和10楼中的激光陀螺仪,其内部的光纤圈都是在对地球高速转动。

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当用加速度计测量地球加速度的实验出现零结果后,无人惊呼:难道地球的加速度是零?!难道地球是宇宙中心?!当mkex-ml实验测量地球速度是实验出现零结果后,人们又何必惊呼:难道地球静止在绝对空间里?难道地球是宇宙中心?
 [12楼]  作者:董银立  发表时间: 2008/07/25 11:08 

文章中的公式对机械陀螺仪照样适用。与“萨克”效应无关。

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当用加速度计测量地球加速度的实验出现零结果后,无人惊呼:难道地球的加速度是零?!难道地球是宇宙中心?!当mkex-ml实验测量地球速度是实验出现零结果后,人们又何必惊呼:难道地球静止在绝对空间里?难道地球是宇宙中心?
 [13楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2008/07/25 11:10 


“球虫”机器人来了

郭凯声 译

人类一直梦想着能够制造出这样一种机器人:行动自如,能在家庭、办公室和疗养院等场所帮助人们完成各种任务。科幻作家妙笔生花,从不同角度描写过这类机器人;科学家更是绞尽脑汁,为制造出这种机器人孜孜不倦地奋斗了多年,但是,这个梦想似乎至今仍遥不可及:机器人如何感知并模拟环境、进行自动推理、摆弄物体以及移动等重大问题,至今尚未解决。


我们采用的系统有3台光纤陀螺仪,以相互垂直的方式安装在一个牢牢固定在球虫身体上的盒子内[见第39页框图]。每台陀螺仪均由3部分构成:光源、探测器和光纤线圈,不含旋转部件

为了正确无误地确定垂线方向,所有陀螺仪都必须考虑地球自转这一因素

 [14楼]  作者:黄新卫  发表时间: 2008/07/25 11:19 

对【11楼】说:

老董不会搜索资料,理解别人的文章也这么困难吗?

光纤圈即使不转动,也能感受到地球自转。"球虫"机器人已经说得很清楚。

http://www.ck365.cn/lunwen/1198.html 数字滤波在光纤陀螺数据处理中的应用研究原先有图片,显示在光纤圈不转动时,仍然有转动信号输出,这就是地球自转信号输出。



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《从真实同时推导出有别于伽利略和洛伦兹的新变换》http://bbs2.xilu.com/cgi-bin/bbs/view?forum=newphysics&message=10472
 [15楼]  作者:59.40.207.*  发表时间: 2008/07/25 11:56 

http://www.baidu.com/s?wd=%B9%E2%CF%CB%CD%D3%C2%DD&tn=lin7163862_dg&bar=
好好看看吧,固执可不是好习惯。
 [16楼]  作者:fuj0  发表时间: 2008/07/25 12:00 

测地球自转设备资料。
 [17楼]  作者:董银立  发表时间: 2008/07/25 12:29 

我是第一次看到上述文章,可惜无法显示公式。也不解其原理。
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不过与如下资料矛盾:
.
1913年,Sagnac证明了一个没有活动部件的光学系统来检测物体相对于惯性空间的转动。他采用一个环形干涉仪(Ring Interferometer)演示了两束反向传播的光束之间由于转动而引入的相位差。1925年,Michelsion和Gale为了能够测量地球转速而使用了一个周长近2公里的巨大的环形干涉仪以增加灵敏度。但是,以后的几十年里,因为Sagnac效应不可能以一个适当紧凑的装置达到可用的性能,它依然仅仅是一种很少能被观测的物理现象。



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当用加速度计测量地球加速度的实验出现零结果后,无人惊呼:难道地球的加速度是零?!难道地球是宇宙中心?!当mkex-ml实验测量地球速度是实验出现零结果后,人们又何必惊呼:难道地球静止在绝对空间里?难道地球是宇宙中心?
 [18楼]  作者:董银立  发表时间: 2008/07/25 12:35 

如果9楼和10楼中的小小激光陀螺可以测量地球自转角速度,还要16楼中的大家伙干啥?

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当用加速度计测量地球加速度的实验出现零结果后,无人惊呼:难道地球的加速度是零?!难道地球是宇宙中心?!当mkex-ml实验测量地球速度是实验出现零结果后,人们又何必惊呼:难道地球静止在绝对空间里?难道地球是宇宙中心?
 [19楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2008/07/25 12:56 

"如果9楼和10楼中的小小激光陀螺可以测量地球自转角速度,还要16楼中的大家伙干啥?"
时代不同了,当年用7个房间装下的一台电脑,还不如你用的东西,别用静止的观点看待日新月异的世界!
 [20楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2008/07/25 12:58 

光纤陀螺看似很小,但内部的光纤很长,已有千米以上的了。
 [21楼]  作者:fuj0  发表时间: 2008/07/25 13:06 

大的精度高,小的精度低。机械陀螺不带玩儿。
 [22楼]  作者:董银立  发表时间: 2008/07/25 13:06 

16楼是那一年是实验?实验结果是什么?王先生知道吗?

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当用加速度计测量地球加速度的实验出现零结果后,无人惊呼:难道地球的加速度是零?!难道地球是宇宙中心?!当mkex-ml实验测量地球速度是实验出现零结果后,人们又何必惊呼:难道地球静止在绝对空间里?难道地球是宇宙中心?
 [23楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2008/07/25 13:07 

所以我很早以前就谈到速度光纤陀螺仪,就是利用两个超长光纤环组成新版M-M实验干涉仪,体积小,可以测量地表的一般运动体。
 [24楼]  作者:董银立  发表时间: 2008/07/25 13:09 

对【21楼】说:
16楼看到干涉条纹移动了?你吧资料的连接过来。

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当用加速度计测量地球加速度的实验出现零结果后,无人惊呼:难道地球的加速度是零?!难道地球是宇宙中心?!当mkex-ml实验测量地球速度是实验出现零结果后,人们又何必惊呼:难道地球静止在绝对空间里?难道地球是宇宙中心?
 [25楼]  作者:董银立  发表时间: 2008/07/25 13:12 

所以我很早以前就谈到速度光纤陀螺仪,就是利用两个超长光纤环组成新版M-M实验干涉仪,体积小,可以测量地表的一般运动体。
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测量结果是否还要加上地球自转的速度?或者说测量同一汽车速度时,在不同纬度会得到不同的结果?

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当用加速度计测量地球加速度的实验出现零结果后,无人惊呼:难道地球的加速度是零?!难道地球是宇宙中心?!当mkex-ml实验测量地球速度是实验出现零结果后,人们又何必惊呼:难道地球静止在绝对空间里?难道地球是宇宙中心?
 [26楼]  作者:yanghx  发表时间: 2008/07/25 13:13 

这个东东够分量呀,有意思,这个相当于一个大激光陀螺了,
管道里充满了气体激光介质,高压激发点亮激光,地球自转使得两个方向的激光频率不同,
不过不是用光电管直接测量两个频率的差频(拍频),
而是用棱镜(折射)把两束不同频率的激光分离---两条谱线(对称偏离原激光中心频率谱线),
用光谱分析测量出频差,就可算出地球自转角速度了,
由于光路很长,不会完全对称,可能也就没有一般激光陀螺的“锁区”问题了?
这个装置的测量精度估计比MG装置高不少,因为干涉环的边缘并不是很清晰的,
原理是激光行波共振腔“相对长度”的sagnac效应,“相对共振腔长”改变,频率改变,

fujo再帮找找有没有类似的现代大型MM干涉仪?要能够旋转的,固定的那种目前是用来测中微子的?
 [27楼]  作者:董银立  发表时间: 2008/07/25 13:26 

为何16楼里没有“日”字形的光路?fujo撒谎了?口字形的光路与谁比较“条纹移动”?难道非得改变地球自转速度才可以出现可观测的结果?

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当用加速度计测量地球加速度的实验出现零结果后,无人惊呼:难道地球的加速度是零?!难道地球是宇宙中心?!当mkex-ml实验测量地球速度是实验出现零结果后,人们又何必惊呼:难道地球静止在绝对空间里?难道地球是宇宙中心?
 [28楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2008/07/25 13:46 

所以我很早以前就谈到速度光纤陀螺仪,就是利用两个超长光纤环组成新版M-M实验干涉仪,体积小,可以测量地表的一般运动体。
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测量结果是否还要加上地球自转的速度?或者说测量同一汽车速度时,在不同纬度会得到不同的结果?

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测量结果是要加上地球自转的一部分速度(很小),不然MM等实验就不会0结果了。测量同一汽车速度时,在不同纬度会得到不同的结果(有很小不同)。

 [29楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2008/07/25 13:48 

为何16楼里没有“日”字形的光路?fujo撒谎了?口字形的光路与谁比较“条纹移动”?难道非得改变地球自转速度才可以出现可观测的结果?
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

Sagnac的原理就是口字形的光路。
 [30楼]  作者:王飞cn  发表时间: 2008/07/25 13:50 

16楼里的东东看起来很大,其实光路很短,现在的Sagnac陀螺光路已有过千米的了(国内都有)。

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