• 제목/요약/키워드: Ring Gyroscope

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저궤도 위성 자세제어 센서 RLG 피에조 구동기 설계 (The Design of Path Length Controller in Ring Laser Gyroscope for Attitude Control in the LEO satellite)

  • 김의찬;이흥호
    • 전기학회논문지
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    • 제57권9호
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    • pp.1584-1588
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    • 2008
  • The Ring Laser Gyroscope makes use of the Sagnac effect within a resonant ring cavity of a He-Ne laser and has more accuracy than the other gyros. The Low Earth Orbit satellite for observatory use require the high accuracy Gyro to control and determine the altitude because of the need of payload pointing accuracy. In this paper, The theory of the Path Length Control is explained. The electrical design of Path Length Controller is described. The Design for Path Length Controller is composed of the demodulator, integrator, phase shifter, high voltage amplifier. We apply the circuit to 28cm square ring laser gyro and get the test results.

우주용 광섬유자이로 개발동향 (Recent Development Trends of Fiber Optic Gyroscope in Space Application)

  • 정동원;김정용;오준석;노웅래
    • 항공우주산업기술동향
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    • 제8권2호
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    • pp.76-85
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    • 2010
  • 본 논문에서는 우주환경에 사용되는 광섬유자이로(FOG)의 최근 개발동향에 대해 기술하고자 한다. 광섬유자이로는 샤냑효과를 이용하여 각속도를 측정하는 장치로 링레이저자이로(RLG)에 비해 짧은 개발역사를 가지고 있지만, 관련 소자 및 신호처리 방법의 발전으로 인해 고성능의 우주용 관성항법장치로 링레이저자이로를 대체하기에 충분한 것으로 알려져 왔다. 본 논문에서는 광섬유자이로의 개발동향을 현재까지 개발된 광섬유자이로 제품을 바탕으로 각각의 성능과 특징에 대해 알아보고, 앞으로 고성능 우주용 관성항법장치로서의 광섬유자이로의 발전 방향에 대해 살펴보기로 한다.

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링레이저 자이로의 바이어스 안정도 개선을 위한 몸체진동 잡음 연구 (ft Study on the Dither Random Noise for Improving the Bias Stability of Ring Laser Gyroscope)

  • 심규민;김천중
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권11호
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    • pp.1065-1073
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    • 2006
  • In this paper we confirm the relation between the phases and phase errors of the beat signal at the lock-in region of the amplitude modulation type ring laser gyroscope by numerical calculation. Based on this facts, we, numerically, study the envelopes and magnitudes of the dither noise for statistically summing out the beat signal phase error, and we, experimently, confirm these numerical results. As a result, we find that the dither noise requires the increase gradient and the decrease gradient of the dither amplitudes, and those gradients should be combined with white noise. The magnitude of the dither noise which is satisfied with these requirements should be more than 5 percents of the average dither amplitude.

A Digitized Decoupled Dual-axis Micro Dynamically Tuned Gyroscope with Three Equilibrium Rings

  • Xia, Dunzhu;Ni, Peizhen;Kong, Lun
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권1호
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    • pp.385-395
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    • 2017
  • A new digitized decoupled dual-axis micro dynamically tuned gyroscope with three equilibrium rings (TMDTG) is proposed which can eliminate the constant torque disturbance (CTD) caused by the double rotation frequency of a driving shaft with a micro dynamically tuned gyroscope with one equilibrium ring (MDTG). A mechanical and kinematic model of the TMDTG is theoretically analyzed and the structure parameters are optimized in ANSYS to demonstrate reliability. By adjusting the thickness of each equilibrium ring, the CTD can be eliminated. The digitized model of the TMDTG system is then simulated and examined using MATLAB. Finally, a digitized prototype based on FPGA is created. The gyroscope can be dynamically tuned by adjusting feedback voltage. Experimental results show the TMDTG has good performance with a scale factor of $283LSB/^{\circ}/s$ in X-axis and $220LSB/^{\circ}/s$ in Y-axis, respectively. The scale factor non-linearity is 0.09% in X-axis and 0.13% in Y-axis. Results from analytical models, simulations, and experiments demonstrate the feasibility of the proposed TMDTG.

간섭계를 이용한 링레이저 자이로스코프의 플렉셔 오차 측정 (Interferometric Measurement of Flexure Error in a Ring Laser Gyroscope)

  • 김정주;이동찬;이재철;조민식;권용율
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.272-273
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    • 2003
  • 링레이저 자이로스코프(Ring Laser Gyroscope-이하 RLG)는 비행기, 유도무기, 선박, 지상무기 등의 관성항법장치(Inertial Navigation System)에 사용되는 각속도 센서로서 항체의 위치와 자세 정보를 제공하는 핵심 구성품 중의 하나이다. 각속도 검출 원리는 삼각형 또는 사각형의 공진기에 He과 Ne을 혼합한 이득매질을 사용하여 서로 반대방향으로 회전하는 두 개의 레이저 빔을 발생시켜서 Sagnac 효과에 의해 외부의 회전 입력을 받을 때 서로 다른 광 경로의 차이로 인한 두 빔의 간섭으로 회전각을 검출한다. (중략)

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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.

레이저 관성항법장치에서 링레이저 자이로 디더 운동에 의한 가속도계 공진이 자체 정렬/항법 성능에 미치는 영향 분석 (Self-Alignment/Navigation Performance Analysis in the Accelerometer Resonance State Generated by Dither Motion of Ring Laser Gyroscope in Laser Inertial Navigation System)

  • 김천중;임경아;김선아
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.577-590
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    • 2021
  • In this paper, we theoretically analyzed the self-alignment/navigation performance in the accelerometer resonance state generated by dither motion of ring laser gyroscope in LINS and verified it through simulation. As a result of analysis, it is confirmed that the amplitude of the accelerometer measurement amplified in the accelerometer resonance state is decreased in the process of sampling per the navigation calculation period and that frequency is changed by the aliasing effect too. It was also analysed that the attitude error in self-alignment is determined by the amplitude/frequency of the accelerometer measurement, the gain of the self-alignment loop, and the velocity and position error in the navigation is determined by the amplitude/frequency/phase error of the accelerometer measurement. This analysis and simulation results show that the self-alignment and navigation performance is not be degraded only when the amplification factor of the accelerometer measurement in the accelerometer resonance state is 3 or less

랜덤 디더링을 이용한 링레이저 자이로 주파수 잠김 깨짐 특성 분석 (Analysis of Frequency Lock-in Breakings with Random Dithering in a Ring Laser Gyroscope)

  • 최우석;박병윤
    • 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.

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.