Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences (한국항공우주학회지)

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Double Demodulation of a Ring Laser Dither Signal for Reducing the Dynamic Error of an Inertial Navigation System

관성항법장치의 동적오차 개선을 위한 링레이저 각진동 신호의 이중 복조방법

  • Received : 2012.09.07
  • Accepted : 2013.12.27
  • Published : 2014.01.01
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Abstract

This paper discusses the methods for reducing the sampling time quantization errors of the body dither type ring laser gyroscope. A ring laser gyroscope has the angle quantization error which is generated by the frequency counting method of the laser beat signal and sampling time quantization error which is generated by the demodulation method for eliminating the body dithering in which the sampling periods are fitted to the dither periods. Generally, because the dither periods are longer than the calculation periods of the inertial navigation system, vehicle navigation errors are produced by long time attitude update missing during the vehicle move with a high dynamical motion. In this paper, the double demodulation method is proposed for reducing the sampling time quantization error and its effects under the dynamic situation are confirmed by simulation.

본 논문에서는 공진기 각진동에 의한 출력을 제거하기 위하여 복조방법을 사용하는 링레이저 자이로의 시간 양자화 오차를 감소시키기 위한 방법을 논의하였다. 링레이저 자이로에는 맥놀이 주파수를 검출하는 과정에서 발생하는 각도 양자화오차와 lock-in 현상을 해결하기 위하여 변조한 각진동을 출력으로부터 복조하는 과정에서 발생하는 시간 양자화오차가 있다. 시간 양자화 오차는 링레이저 자이로의 샘플링 주기가 자이로 각진동 주기에 동기된 복조방법을 사용하기 때문에 발생한다. 일반적으로 자이로 각진동 주기는 항법계산 주기에 비하여 길기 때문에, 탑재체의 자세를 빠른 속도로 업데이트 해야만 하는 고기동 환경에서는 시간양자화 오차에 의한 항법오차가 발생된다. 본 논문에서는 이러한 샘플링 시간 양자화오차를 줄이기 위하여 이중 복조방법을 제안하고, 시뮬레이션을 통하여 동적환경에서의 오차 감소현상을 확인하였다.

Keywords

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