안개의 원리와 분류
(1)원리
안개의 원리를 물리학에서는 사냑 효과라고 합니다. 닫힌 광선 경로에서는 동일한 광원에서 나오는 두 개의 광선이 동일한 감지 지점으로 수렴될 때 간섭됩니다. 닫힌 광선 경로가 관성 공간에 대해 회전하는 경우 양의 방향과 음의 방향으로 전파되는 빔은 위쪽 회전 각도의 속도에 비례하는 광선 경로 차이를 생성합니다. 회전각 속도는 광전검출기에서 측정된 위상차를 이용하여 계산됩니다.
공식에 따르면 광섬유 길이가 길수록 광학 보행 반경이 클수록 광학 파장은 짧아집니다. 간섭 효과가 더 두드러집니다. 따라서 안개의 양이 많을수록 정밀도가 높아집니다. Sagnac 효과는 본질적으로 상대론적 효과로 수분 설계에 매우 중요합니다.
안개의 원리는 광전관에서 빛의 광선이 나와 커플러(한쪽 끝이 3스톱 들어감)를 통과하는 것입니다. 두 개의 빔이 링을 통해 서로 다른 방향으로 링에 들어간 다음 일관된 중첩을 위해 하나의 원 주위로 돌아옵니다. 되돌아온 빛은 LED로 되돌아와 LED를 통해 강도를 감지합니다. 안개의 원리는 간단해 보이지만 가장 중요한 것은 안개의 근본적인 문제인 두 광선의 광경로에 영향을 미치는 요인을 어떻게 제거하느냐이다.
광섬유 자이로스코프의 원리
(2)분류
작동 원리에 따라 광섬유 자이로스코프는 간섭계 광섬유 자이로스코프(I-FOG), 공진 광섬유 자이로스코프(R-FOG) 및 유도 브릴루앙 산란 광섬유 자이로스코프(B-FOG)로 나눌 수 있습니다. 현재 가장 성숙한 광섬유 자이로스코프는 널리 사용되는 간섭계 광섬유 자이로스코프(1세대 광섬유 자이로스코프)입니다. Sagnac 효과를 높이기 위해 다회전 섬유 코일을 사용합니다. 반면, 다중 회전 단일 모드 광섬유 코일로 구성된 이중 빔 링 간섭계는 높은 정밀도를 제공할 수 있으므로 전체 구조가 더욱 복잡해집니다.
루프 형태에 따라 안개는 개방 루프 안개와 폐쇄 루프 안개로 나눌 수 있습니다. 개방형 광섬유 자이로스코프(Ogg)는 구조가 간단하고 가격이 저렴하며 신뢰성이 높고 전력 소비가 낮다는 장점이 있습니다. 반면에 Ogg의 단점은 입출력 선형성이 좋지 않고 동적 범위가 작다는 것입니다. 따라서 주로 각도 센서로 사용됩니다. 개방 루프 IFOG의 기본 구조는 링 이중 빔 간섭계입니다. 따라서 정밀도가 낮고 부피가 작은 상황에서 주로 사용됩니다.
안개 성능 지수
안개는 주로 각속도를 측정하는 데 사용되며 모든 측정은 오류입니다.
(1)소음
안개의 소음 메커니즘은 주로 수분의 감지 가능한 최소 감도를 결정하는 광학 또는 광전 감지 부품에 집중되어 있습니다. 광섬유 자이로스코프(FOG)에서 각속도의 출력 백색 잡음을 특성화하는 매개변수는 감지 대역폭의 랜덤 워크 계수입니다. 백색 잡음만 있는 경우 랜덤 워크 계수의 정의는 특정 대역폭에서 측정된 바이어스 안정성과 감지 대역폭의 제곱근의 비율로 단순화될 수 있습니다.
다른 유형의 노이즈나 드리프트가 있는 경우 일반적으로 Allan의 분산 분석을 사용하여 적절한 방법으로 랜덤 워크 계수를 얻습니다.
(2)제로 드리프트
안개를 사용할 때 각도 계산이 필요합니다. 각도는 각속도 적분에 의해 구해집니다. 아쉽게도 드리프트는 오랜 시간이 지나 누적되어 오류가 점점 커지고 있습니다. 일반적으로 빠른 응답 애플리케이션(단기)의 경우 노이즈는 시스템에 큰 영향을 미칩니다. 그럼에도 불구하고 내비게이션 적용(장기적)의 경우 제로 드리프트는 시스템에 상당한 영향을 미칩니다.
(3)스케일 팩터(스케일 팩터)
스케일 팩터 오류가 작을수록 측정 결과가 더 정확해집니다.
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게시 시간: 2023년 5월 4일