0 引言

　　惯性导航技术是确定载体位置、速度和姿态等信息的技术，已经广泛应用于航空、航天和航海等军事领域。目前机上通常会同时装备2种类型的惯导器件：激光陀螺（LG）和光纤陀螺（FOG）。LG和FOG都是基于Sagnac效应的光学陀螺，区别在于LG中的光在谐振腔内传播，受外界影响较小、精度较高，但其谐振腔的成本昂贵，且容易产生闭锁现象[1]；而FOG中的光在光纤中传播，成本较低、寿命较长，但其光纤容易受外界的温度变化引起应力微变，进而影响陀螺的精度[2]。所以，目前机上以LG为首要惯导器件，FOG为备用惯导器件，两者同时对飞机进行导航与制导。但是，随着光纤技术的进步和对FOG关键技术的深入研究，FOG的性能和精度逐步提升，使得FOG逐步替代LG作为直升机的主导航器件成为一种发展趋势[3]。

　　FOG标度因数在一些恶劣的环境条件下（尤其是温变环境中）会发生漂移，使陀螺测量值偏离真实值，因此标度因数的温度稳定性是评价高精度FOG动态性能的一个重要指标。FOG的标度因数主要受光源平均波长和光纤敏感线圈2种因素的影响，从目前国内高校和科研院所公开报道的FOG技术水平来看，标度因数误差可以通过各种补偿的方法来解决。一方面，光源的平均波长稳定性将直接影响标度因数的一致性，该因素引起的FOG标度因数误差可以通过不同的光路形式、优化光路结构、采用特殊增益介质的掺杂光纤和稳定激光二极管的电流等方法补偿[4-8]；另一方面，光纤敏感线圈是引起标度因数误差的一个重要因素，许多研究学者提出采用对光纤敏感线圈进行温度补偿的方法来提高标度因数的稳定性，如一次拟合、分段拟合等方法[9-12]。在工程上，科研院校和研究所已有给光纤敏感线圈加保温罩或给FOG加温控箱等方法解决标度因数随温度变化的问题，但这些方法大大增加了FOG的重量和体积，不符合其小型化发展趋势。

　　针对FOG标度因数随温度变化的问题，本文提出一种利用掺铒超荧光光纤光源（ED-SFS）温度特性补偿陀螺光纤敏感线圈因温度变化引起的标度因数误差的方法。

3 结束语

　　本文首先分析了正相关光源对FOG标度因数的补偿原理，随后利用光源光路结构中平坦器不同的温度特性设计了平均波长随温度呈正相关变化的光源，并结合FOG进行实验验证。实验结果表明，本文提出的PT-EDSFS能有效补偿由于光纤敏感线圈温度变化导致的FOG标度因数线性误差（光纤敏感线圈温度补偿前），提高了FOG标度因数的温度稳定性。预测若将PT-EDSFS的平均波长变化量做到与光纤敏感线圈的温度系数变化量接近时，具有完全补偿敏感线圈温度变化引起的标度因数误差的潜力，对FOG的高精度发展和直升机用光纤惯导器件的研究具有重要意义。