光纤陀螺的未来
近日，Advanced Navigation宣布推出Boreas D70，一种光纤陀螺（FOG）惯性导航系统（INS）。
D70是Boreas数字FOG（DFOG）系列中的最新版本，提供了具有卓越精度、稳定性和可靠性的新性能等级。该技术非常适合海底、海洋、陆地和空中应用的勘测、测绘和导航。
D70无与伦比的性能
Boreas D70结合了尖端的闭环DFOG和加速度计技术，以及双天线RTK GNSS接收器。这些与Advanced Navigation的基于AI的融合算法相结合，可提供精准的导航。
该系统具有超快的陀螺罗盘，在最苛刻的条件下获取并保持精确的航向。虽然D70确实包含一个GNSS接收器，但陀螺寻北操作并不需要它。
基于革命性的DFOG技术，与性能类似的系统相比，D70的尺寸、重量、功率和成本（SWaP-C）降低了40%。
- 0.01°横摇和纵摇
- 0.1°正割纬度航向（陀螺寻北）
- 0.01°/小时零偏不稳定性
- 10mm位置精度
Boreas系列
Boreas DFOG系列具有超快陀螺寻北功能，可以在2分钟内获取航向，无论是静止还是动态。陀螺寻北允许系统在不依赖磁航向或GNSS的情况下确定准确的航向。
该技术源于Advanced Navigation革命性的AI传感器融合算法，该算法允许系统从数据中提取更多信息。它专为控制应用而设计，具有高水平的健康监测和不稳定性预防，以确保数据稳定可靠。
Advanced Navigation从头开始设计Boreas，以确保可靠性和可用性。硬件和软件的设计和测试符合国际安全标准，并经过MIL-STD-810环境测试。该系统的平均无故障工作时间（MTBF）超过70000小时。
Boreas D70的其他功能包括以太网、CAN和NMEA协议，以及通过PTP服务器和1PPS进行授时。丰富、响应迅速的嵌入式web界面提供了对设备所有内部功能和数据的全面访问。内部存储允许长达1年的数据记录。
关于DFOG技术
DFOG是一项专利技术，已经开发了25年，涉及两个研究机构。DFOG旨在满足对更小、更具成本效益的光纤陀螺的需求，同时提高可靠性和准确性。
1976年推出的第一代光纤陀螺使用模拟信号和模拟信号处理。第二代于1994年开发，至今仍在使用。它改进了第一代，采用了混合方法，使用线圈中的模拟信号和数字信号处理。
2021，FOG发展成为DFOG。第三代光纤陀螺完全数字化，性能和可靠性更高，体积、重量、功率和成本（SWaP-C）降低了40%。
为了实现这一目标，已经开发了三种不同但互补的技术来提高光纤陀螺的能力。
1.数字调制技术：DFOG使用一种特殊开发的数字调制技术，通过线圈传输扩频信号。DFOG技术中引入的新数字调制技术允许测量线圈中的运行中可变误差，并将其从测量中去除。这使得DFOG比传统的FOG更加稳定和可靠。它还允许更小的FOG和更小的线圈长度，以达到更长线圈的精度。
2.革命性的光学芯片：通过将五个敏感组件集成到一个芯片中并移除所有光纤接头，大大减小了尺寸、重量和功率，同时显著提高了可靠性和性能。
3.特殊设计的光学线圈：DFOG采用特殊设计的闭环光学线圈，充分利用数字调制技术。该设计允许使用新的数字调制技术对运行中的可变线圈误差进行最佳感测。它还为光学部件提供了非常高级别的保护，以防冲击和振动。
Arnan Mitchell教授是墨尔本皇家理工大学集成光子学和应用中心主任，他是Advanced Navigation开发DFOG技术的关键合作伙伴。米切尔教授是一位著名的微技术和纳米技术权威，他将光纤陀螺仪的部件收缩到单个芯片上的工作被证明是DFOG革命性技术的关键部件之一。这种创新使得DFOG的SWaP-C比其他类似的FOG低得多，同时提供更高的精度和可靠性。
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