光纤传感技术在汽车导航中的应用

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1、HUNANUNIVERSITY现代传感技术课程（小论文）论文题目：光纤传感技术在汽车导航中的应用学生姓名：胡存芳学生学号：S11091010专业班级：仪器科学与技术2011级学院名称：电气与信息工程学院指导老师：朱志杰日期：2012.05.15光纤传感技术在汽车导航中的应用摘要随着电子技术的发展，现代汽车正朝着高档智能化、电子信息化的方向发展。汽车传感器作为汽车电子控制系统的关键部件，是现代汽车发展的主导与核心。传感器技术具有多学科性，是一项迅速发展的高技术，它是现代信息技术系统(信号技术系统由传感器通信系统和计算机构成)的主要技术之一。传感器在改造传统产业，国民经济建设和人

2、民日常生活中也占重要地位。随着光纤技术的日趋成熟，对新型光纤传感器实用化的开发成为整个领域发展的热点和关键随着电子技术的发展和汽车电子控制系统应用的日益广泛，汽车传感器市场需求将保持高速增长，微型化、多功能化、集成化和智能化的传感器将逐步取代传统的传感器，成为汽车传感器的主流。导航技术作为一种尖端的军事和航空技术,直到上世纪80年代才开始应用于汽车工业。汽车导航系统是汽车电子技术的一个重要应用领域。汽车导航系统的主要作用是将各种信息融合处理后提供给驾驶者快速正确地引导车辆到达目的地,它对提高汽车运行效率、节约能源和增强行车安全性有着重要意义。随着光纤传感技术的发展,光纤惯性传

3、感技术在汽车自主导航和组合导航中有了越来越多的应用,它不仅能很好地实现汽车航位推算,准确定位汽车的位置,还能实时输出汽车的瞬时姿态、行驶方向和运动速度,实现汽车的自动驾驶。关键词：汽车；传感器；惯性导航；光纤技术；光纤陀螺引言传感器是检测和自动控制应用中的首要环节，检测技术通常把测试对象分为两大类：电参量的测量与非电参量的测量。电参量有电压、电流、电阻、功率、频率等，这些参量可以表征设备或系统的性能，非电参量有物理量（如位移、速度、加速度、力、扭矩、应变、振动等）、化学量（如浓度、成分、气体、PH值、温度等）、生物量（酶、组织、菌类）等。过去，非电参量的测量多采用非电测量的方

4、法，如用尺子测量长度，用温度计测量温度等，而现在的非电测量多采用电测量的方法，其中的关键技术是如何利用传感器将非电参量转换为电参量[1]。当今，传感器已广泛用于工业、农业、交通、环境监测、医疗诊断、军事科研、航空航天、现代办公设备、智能建筑和家用电器等领域，是构建现代信息系统的重要组成部分。在我们日常生活中使用着各种各样的传感器，例如电冰箱、电饭煲中的温度传感器；空调中的温度和湿度传感器；煤气灶中的煤气泄漏传感器；电视机和影碟机中的红外遥控器；照相机中的光传感器；汽车中的燃料计和速度计等。传感器已经给我们的生活带来了很多便利和帮助。目前传感器涉及的领域包括：现代流程工业、宇宙

5、开发、海洋探测、军事国防、环境保护、资源调查、医学诊断、智能建筑、汽车、家用电器、生物工程、商检质检、公共安全、甚至文物保护等。在基础学科研究中，传感器有更突出的地位，传感器的发展往往是一些边缘学科开发的先驱。如宏观上的茫茫宇宙、微观上的粒子世界、长时间的天体演化、短时间的瞬间反应，超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、弱磁场等极限技术研究[2]。现代流程工业生产尤其是自动化生产过程中质量监控或自动检测，需要用各种传感器来监视和控制生产过程的各个参数，传感器是自动控制系统的关键性基础器件，直接影响到自动化技术的质量和水平。在航空航天领域里，宇宙飞船飞行的速度、加速度、位

6、置、姿态、温度、压力、磁场、振动等参数的测量都必须由传感器完成，例如，“阿波罗10号”飞船需要对3295个参数进行检测，其中应用了温度传感器559个，压力传感器140个，信号传感器501个，遥控传感器142个。整个宇宙飞船就是高性能传感器的集合体。18在机器人的研究中最重要的内容是传感器的应用研究，其中机器人外部传感器系统包括平面视觉传感器和立体视觉传感器；非视觉传感器有触觉、滑觉、热觉、力觉、接近接近传感器等。可以说，机器人的研究水平在某种程度上代表了一个国家的传感器技术和智能化技术的水平[3]。在智能建筑系统中，计算机通过中继器、路由器、网络、网关、显示器，控制管理各种机

7、电设备的空调制冷、给水排水、变配电系统、照明系统、电梯等，而实现这些功能需使用的主要传感器包括：温度传感器、湿度传感器、液位传感器、流量传感器、压差传感器、空气压力传感器等；安全防护、防盗、防火、防燃气泄漏可CCD（电子眼）监视器、烟雾传感器、气体传感器、红外传感器、玻璃破碎传感器；自动识别系统中的门禁管理主要受用感应式IC卡识别、指纹识别等方式，这种门禁系统打破了人们几百年来用钥匙开锁的传统。传感器在医疗诊断、计量测试、家用电器、环境监测等方面的应用也很多。21世纪是信息技术的时代，构成现代信息技术的