• 한국항공우주학회지
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• 제39권8호
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• pp.788-795
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• 2011

본 논문에서는 각종 탑재체에 가장 광범위하게 사용되는 중급성능의 레이저 관성항법 장치에 적용 가능한 소형 링레이저 자이로를 설계하기 위한 요구규격을 제시한다. 이를 위하여 우선 중급성능 관성항법장치 구성을 위하여 요구되는 링레이저 자이로의 요구 성능규격을 분석하였다. 그리고 이를 만족시키기 위하여 해외기술 조사 및 이론적으로 분석을 통하여 링레이저 자이로 시스템을 설계한 결과를 제시하였으며 요구 기술을 정리하였다.

• 한국광학회지
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• 제15권1호
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• pp.68-73
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• 2004

간섭계를 이용한 링레이저 자이로의 플렉셔 각도 측정기법이 연구되었다. Dummy mass를 추가하여 중력가속도 이상의 고가속도 환경을 구현하였으며, 이에 따른 피에조 간섭무늬의 변화로부터 자이로 입력축의 단위 중력가속도에 대한 플렉셔 각도 변화를 조사하였다. 링레이저 자이로가 가지는 플렉셔 각도 변화계수는 2.37 arcsec/g로,플렉셔 측정 반복도 오차는 0.07arcsec/g정도로 측정되었다. 플렉셔 각도를 감소시켰을 때, 링레이저 자이로 관성항법장치의 플렉셔 오차가 뚜렷이 개선됨을 확인하였다.

• 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.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.459-462
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• 2006

스트랩다운 관성항법장치에 사용되는 대표적인 광학식 자이로인 링레이저 자이로(Ring Laser Gyro ; RLG)는 회전체가 없어 기존의 기계식 자이로가 가지고 있던 g-sensitive 오차가 발생하지 않지만 RLG 내부에 부착되어 링레이저를 반사시키는 기능을 하는 반사경의 산란에 의해 일정 크기의 작은 입력 각속도를 측정하지 못하는 lock-in이 발생한다. 이러한 lock-in을 제거하기 위해 정현파 진동을 RLG 몸체에 인가하며 이 진동에 의하여 자이로 출력에 랜덤워크 성분이 유발되어 RLG 성능저하의 원인이 된다. 본 논문에서는 RLG 랜덤워크에 의한 관성항법장치의 초기정렬 기법에 따른 초기정렬 성능을 분석하고 이에 대한 시뮬레이션 결과를 제시한다.

• 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.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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• pp.270-271
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• 2003

링 레이저 자이로스코프는 회전각을 검출하는 센서로서 광학식이 가지는 정밀함과 견고성으로 관성항법을 비롯한 운동 제어를 필요로 하는 여러 분야에서 기존의 기계식 자이로스코프를 대체해 오고 있다. 링 레이저 자이로는 세 개 또는 네 개의 반사경으로 밀폐된 고리형 공진기를 구성하고 He-Ne 기체를 봉입하여 방전시킴으로써 서로 반대 방향으로 진행하는 레이저를 동시에 발진시키면 Sagnac 효과에 의해 공진기의 회전각에 비례하여 두 레이저의 주파수 차이가 발생하는 원리를 이용한다. (중략)

• 한국광학회지
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• 제34권2호
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• pp.76-83
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• 2023

본 논문에서는 랜덤 디더링을 이용한 링레이저 자이로 주파수 잠김 깨짐 특성을 수치적 실험을 통해 분석한 결과를 나타내었다. 디더링 진폭잡음 크기에 따른 링레이저 자이로 주파수 잠김 특성 변화 관찰을 통해 주파수 잠김 깨짐을 유발하는 최소 진폭 잡음 크기를 분석할 수 있었다. 해당 결과는 평균 디더링 진폭에 상응하는 동적 주파수 잠김 크기 및 회전 각속도 입력에 대응하여 사냑 효과에 의해 발생하는 주파수 사이의 상대적인 차이와 밀접한 관련이 있음을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권5호
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• pp.63-71
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• 2003

본 논문에서는 몸체진동형 링레이저 자이로에서 몸체진동을 검출하기 위한 각속도 센서 출력을 V-F 변환하여 링레이저 출력에서 몸체진동에 의한 출력을 제거하는 dither-stripping 방법에 대하여 논의하였다. Dither-stripping에서는 V-F 출력펄스와 링레이저 출력펄스간의 환산계수를 산출하는 방법과 V-F 출력펄스의 offset를 보정해주는 방법이 중요하다. 각속도 센서의 출력을 V-F 변환하여 dither-stripping하는 경우에는 offset을 보정하는 과정에서 몸체진동의 진폭잡음에 의한 자이로 출력의 오차가 크게 발생한다. 우리는 V-F 출력펄스를 미분하여 offset을 제거하는 방법을 고안하였다. 이를 위해서는 각속도 센서의 출력을 90deg 위상 이동시켜서 각도신호를 만들고 V-F 변환해야 하며 링레이저 출력의 위상도 샘플링의 반주기만큼 이동시켜야 한다. 그리고 두 펄스간의 환산계수는 분산을 이용하여 산출하였다. 이러한 각도신호 미분방식의 dither-stripping에 의하여 개선된 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권5호
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• pp.502-510
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• 2009

레이저 관성항법장치는 링 레이저 자이로와 가속도계로 구성되어 있다. 링 레이저 자이로는 링 레이저 자이로 내부의 레이저 공진기에 장착된 반사경의 후방산란으로 인하여 0.1deg/sec 이하의 각속도가 측정되지 않는 lock-in 영역이 존재하기 때문에 이를 제거하기 위해서 Dither 운동이라는 정현파 각속도 운동을 몸체에 가한다. 이러한 Dither 운동은 레이저 관성항법장치가 정상동작하는 경우 항상 RLG/가속도계 측정치에 포함되어 나타난다. 이러한 레이저 관성항법장치의 특징을 이용하여 본 논문에서는 RLG/가속도계 측정치를 실시간으로 FFT를 수행하여 Dither 운동이 측정치에 포함되어 있는 가를 실시간으로 감시하여 레이저 관성항법장치의 고장을 검출하는 방법을 제안하였으며 정지상태 시험 및 차량탑재 시험을 통해 유용성을 검증하였다.

• 항공우주기술
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• 제6권1호
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• pp.109-113
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• 2007

위성에는 자세제어를 위하여 광학식 자이로가 사용되고 있다. 여러 종류의 자이로중 타자이로에 비해 RLG는 정밀도는 높으나 레이저 방전현상을 이용하므로 방전관 전극의 수명이 곧 자이로의 수명을 결정짓는 요소이다. 그래서 현재는 비교적 짧은 4년의 수명을 목표로 하는 저궤도 위성의 자세제어를 위하여 장착되어 사용되고 있다. 링 레이저 자이로 (RLG)의 전자모듈 전원은 크게 레이저를 발진시키기 위한 전압과(Discharge 전압), Lock-in을 보상하는 Dither를 구동하는 전압(Dither 구동 전압)과 광경로를 일정하게 유지하기 위해 미러를 구동하는 전압(PLC 구동 전압)인 고전압계통의 전원과 로직회로와 아날로그 회로를 구동하는 저전압 계통의 전원으로 나눌 수 있다. 본 논문에서는 Flyback Converter를 이용하여 헬륨-네온 레이저의 플라즈마를 생성하고 발진을 유지하는 Discharge전압을 포함하는 자이로 전력계 설계과정을 제시한다.