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摘要：随着光纤传感技术的发展光纤惯性传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。
关键词：光纤传感器 惯性导航 应用
一、光纤传感器的现代定义
光纤传感器是一种将被测对象的状态转变为可测的光信号的传感器。光纤传感器的工作原理是将光源入射的光束经由光纤送入调制器，在调制器内与外界被测参数的相互作用， 使光的光学性质如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等发生变化，成为被调制的光信号，再经过光纤送入光电器件、经解调器后获得被测参数。整个过程中，光束经由光纤导入，通过调制器后再射出，其中光纤的作用首先是传输光束，其次是起到光调制器的作用。
二、基于光纤传感技术的汽车惯性导航系统
（1）车载光纤惯性导航的原理
惯性导航是综合了机电、光学、数学、力学、控制及计算机等学科的尖端技术。惯性是指惯性器件即陀螺仪和加速计，其中陀螺仪用来测量运载体的角速度，加速计用来测量运载体的加速度。导航是指确定运载体的位置、航向及姿态。惯性导航系统是指将敏感器件如陀螺仪和加速计数据视为导航参数的解算系统，该系统根据陀螺的输出建立起导航坐标系，根据加速计输出解算出运载体的速度和位置。
（2车载光纤惯性导航系统的组成
惯性导航系统是运用惯性技术和控制技术的一种精密仪器系统，它可以实时准确地输出载体的位置、运动速度、航向和姿态信息，具有刚强度的自主性。光纤惯性测量单元为基本光纤传感技术惯性导航系统的核心，主要由以下几部分组成：
①光纤陀螺传感器，用于敏感角速度或角度测量，通过测定转向角速度，并对该角速度进行积分来检测汽车行驶方向的变化；
②光纤加速度传感器，用于测量加速度，从而获得速度、位置的变化量；
③运算和处理器部件，用于处理陀螺和加速度计传感器数据，形成系统解算所需的信息。
（3）车载光纤惯性导航系统的特点
车载光纤惯性导航系统的核心部件光纤传感器本质上是由光电子器件组成的光干涉仪系统具有结构简单、启动迅速、耐冲击、测量范围宽、数字输出便于计算机接口等优点。
就光纤陀螺而言与传统机电陀螺相比它具有启动速度快、抗冲击耐过载以及高可靠性等特性;与激光陀螺相比它具有加工工艺简单、体积小、成本低、无闭锁以及适合批量生产等特点。而微机械传感器虽然具有微型化、集成化的特点但目前微惯性传感器测量精度不是很高仅在一些低精度场合应用。
（4）车载光纤惯性导航系统技术和成本因素
车载光纤惯性导航系统采用的光纤传感技术还是一种新兴技术光纤传感器的应用还没有普及。和其它电子器件一样光纤传感器也只有形成批量化、规模式生产才能降低其应用成本。另外光纤传感的发展也存在其技术瓶颈一些新的工艺技术还有待开发。这也是目前光纤惯性导航系统在汽车中还没有被广泛采用的原因之一。
三、光纤传感器在汽车导航的应用前景
随着国内汽车保有量的增加，人们出行与消费观念的改变，对道路不熟悉的驾车人数正在迅速增加，安全便捷地到达目的地成为消费者的一个迫切需求。同时，汽车交通安全隐患的排除与处理、现代物流所要求的货物运送安全与准时、出租与旅游行业的发展、以及政府日常行政管理等各个方面需求，也将促进汽车车载导航系统装配率的提升。车载导航装置不再仅是高档豪华轿车的象征和专用品，而且已扩展到大客车、出租车甚至载货汽车，就连经济型车辆也用上车载导航装置。
同时，车载导航产品的功能逐步升级，车载导航系统已经从DVD加导航功能升级到集娱乐、导航、安全、辅助驾驶、网络应用、呼叫服务为一体的智能电子信息系统。除了具备卫星同步精确定位、最佳路径搜索、同步语音导航、生活资讯查询等功能和城市地图精准导航之外，还集成了移动电视、视频播放和电子相册的娱乐功能，以及蓝牙通讯、无线上网等功能。随着产品的不断升级，车载导航功能将会更加完善。
另外，车联网市场的发展，也给车载导航市场带来了前所未有的发展机遇。车联网市场的发展，将改变汽车单机状态，同时利用车机（导航仪）可以实现屏控和各种信息汇总、传送。随着智能交通的APP应用软件越来越多，很多车联网的应用无需后台人工服务，省去了人工成本，像实时交通路况，因此也给车载导航市场带来了前所未有的发展机遇。
结语
这些年来，我国的光纤传感技术已经取得了较大的进步，但与发达国家的研究水平还有不少的差距，大多数仍处于研发阶段，发展现状仍然不能满足实际需求，还有许多研究课题。光纤传感器的工程化研究是热点，技术成熟度、成本、行业接受程度、是否有隐患，都需要时间的考研。一个产业要遵循生命周期，光纤传感器还有很长的路要走。
参考文献
[1]苏楚奇等，光纤传感技术及其在汽车导航中的应用，轻型汽车技术，2004年第011
[2]张洪润等，传感器原理及应用，北京：清华大学出版社，2008年第7期
[3]玛瑞可，汽车传感器，北京：化学工业出版社，2004年第8期