• 제목/요약/키워드: 공진기 각진동

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링레이저 자이로의 각진동 센서신호 미분에 의한 dither-stripping (Dither-stripping with the differential of dither rate signal for a ring laser gyroscope)

  • 심규민;정태호;임후장
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권8호
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    • pp.65-74
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    • 2005
  • 공진기 진동형 링레이저 자이로가 외부에서 입력되는 각도변화만을 검출하여 출력하기 위해서는 링레이저 출력으로부터 공진기의 각진동 운동에 의한 출력을 제거하는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 공진기 진동형 링레이저 자이로에서 공진기의 각진동을 검출하는 각속도 센서 출력을 V-F 변환하여 링레이저 출력을 보상하는 dither-stripping에 대하여 논의하였다. 우리는 V-F 신호의 offset을 제거하기 위하여 V-F 신호의 미분값을 취하고 또한 미분값을 취함으로서 변화되는 위상을 보상하기 위하여 아날로그 적분기로 위상을 보정하는 방법과 링레이저 신호 또는 V-F 신호의 검출 시점을 지연시키는 방법을 개발하였다. 그리고 링레이저 출력과 V-F 신호 사이의 환산을 위하여 분산을 이용하여 이득을 산출하는 방법을 개발하였다. 우리는 이와 같은 방법을 적용하고, dither trapping 방법과 비교하는 실험을 통하여 효과를 분석하였다.

관성항법장치의 동적오차 개선을 위한 링레이저 각진동 신호의 이중 복조방법 (Double Demodulation of a Ring Laser Dither Signal for Reducing the Dynamic Error of an Inertial Navigation System)

  • 심규민
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.82-89
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    • 2014
  • 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.

관성항법장치 초기정렬시간 단축을 위한 링레이저 자이로 lock-in오차 보상방법의 수치해석적인 분석 (Numerical Research on the Lock-in Compensation Method of a Ring Laser Gyroscope for Reducing INS Alignment Time)

  • 심규민;장석원;백복수;정태호;문홍기
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.275-282
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    • 2009
  • 링레이저 자이로에는 입력각속도가 작은 영역에서 비선형적인 출력현상인 lock-in이 발생하는데 이를 제거하기 위하여 레이저 공진기에 정현파 각진동을 인가하는 방법이 주로 적용된다. 그러나, 그 방법을 적용하는 경우에도 각진동 회귀점에서 lock-in에 의한 오차가 남아있게 되는데, 이들 오차에 의하여 링레이저 자이로의 일반적인 오차특성인 랜덤웍이 발생된다. 이 lock-in에 의한 오차를 제거하기 위한 많은 연구결과 중의 한 방법으로써 lock-in오차 보상방법은 공진기 각진동 회귀점을 통과하기 전과 후의 맥놀이신호 주기를 비교하여 오차를 추정하고 보상하는 방법이다. 본 연구에서는 자이로 모델링 및 수치해석적인 방법으로, 이 lock-in오차 보상방법의 이론적인 적용 가능성을 분석하고, 현재 가능 할 것으로 판단되는 맥놀이 신호주기 측정 분해능을 감안하여 이 방법의 적용 효과를 분석하였다. 그 결과 lock-in오차 보상방법에 의하여 랜덤웍이 약 1/2~1/3로 감소될 수 있음을 알 수 있었다. 그러므로 이 방법은 항법장치의 정렬시간을 획기적으로 단축시킬 수 있는 방법이 될 것으로 기대된다.

링레이저 자이로의 환산계수 비선형성과 공진기 각진동 잡음 형태의 관련성 연구 (A Study on the Relation Between the Scale Factor Non-linearity and Dither Noise form of Ring Laser Gyroscope)

  • 심규민;이윤선
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.107-115
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    • 2007
  • In this paper we confirm the disappearance of dynamic lock-in simply by increasing the dither noise magnitude of the ring laser gyroscope by numerical and experimental method. After that, we numerically study the relation between the dither noise forms and scale factor non-linearities by comparing those of the two case outputs which are individually generated by operating with the two types of dither noise forms. The first one is the simple form composed of consecutive alternations of the random increasing and decreasing parts but maximum and minimum dither envelopes are scarcely changeable. And the second one is similar to the first one but maximum and minimum dither envelopes are randomly changable. As a result, we find that the scale factor non-linearity could be improved by the second one. And we confirm those results by experimental measurements.