관성 유도의 핵심 구성 요소:광섬유 자이로스코프

광섬유 자이로스코프 소개

관성항법 시스템은 핵심 부품의 정확성과 정밀도에 크게 의존합니다. 이러한 시스템의 성능을 크게 향상시킨 핵심 부품 중 하나가 광섬유 자이로스코프(FOG)입니다. FOG는 운반체의 각속도를 매우 정확하게 측정하는 데 중추적인 역할을 하는 중요한 센서입니다.

광섬유 자이로스코프 작동

FOG는 사냐크 효과라는 원리를 이용하여 작동합니다. 사냐크 효과는 레이저 빔을 두 개의 경로로 분리하여 코일형 광섬유 루프를 따라 서로 반대 방향으로 진행시키는 기술입니다. FOG가 내장된 캐리어가 회전하면 두 빔의 이동 시간 차이는 캐리어 회전의 각속도에 비례합니다. 이 시간 지연을 사냐크 위상차라고 하며, 이를 정밀하게 측정하여 FOG가 캐리어 회전에 대한 정확한 데이터를 제공할 수 있도록 합니다.

광섬유 자이로스코프의 원리는 광검출기에서 빛을 방출하는 것에서 시작됩니다. 이 빛은 커플러를 통과하여 한쪽 끝에서 들어가 다른 쪽 끝으로 나옵니다. 그런 다음 광 루프를 통과합니다. 서로 다른 방향에서 오는 두 개의 빛줄기가 루프에 들어가 한 바퀴를 돈 후, 간섭성 중첩을 이룹니다. 되돌아온 빛은 발광 다이오드(LED)로 들어가고, LED는 이 빛의 강도를 감지하는 데 사용됩니다. 광섬유 자이로스코프의 원리는 간단해 보이지만, 두 빛줄기의 광 경로 길이에 영향을 미치는 요인들을 제거하는 것이 가장 중요한 과제입니다. 이는 광섬유 자이로스코프 개발에서 직면하는 가장 중요한 문제 중 하나입니다.

1: 초발광 다이오드           2: 광검출기 다이오드

3. 광원 커플러           4.광섬유 링 커플러            5. 광섬유 링

광섬유 자이로스코프의 장점

FOG(무선 자이로스코프)는 관성 항법 시스템에서 매우 중요한 여러 장점을 제공합니다. 탁월한 정확성, 신뢰성 및 내구성으로 잘 알려져 있습니다. 기계식 자이로와 달리 FOG는 움직이는 부품이 없어 마모 위험이 적습니다. 또한 충격과 진동에 강하여 항공우주 및 방위 산업과 같은 까다로운 환경에 이상적입니다.

관성항법에 광섬유 자이로스코프 통합

높은 정밀도와 신뢰성 덕분에 관성 항법 시스템에 FOG(Flexible Orbital Gyroscope)가 점점 더 많이 통합되고 있습니다. 이 자이로스코프는 방향과 위치를 정확하게 결정하는 데 필요한 중요한 각속도 측정값을 제공합니다. 기존 관성 항법 시스템에 FOG를 통합함으로써, 특히 극도의 정밀도가 요구되는 상황에서 항법 정확도를 향상시킬 수 있습니다.

관성 항법에서 광섬유 자이로스코프의 응용

FOG(Fluorescence Orbital Group)의 도입으로 관성항법시스템의 적용 범위가 다양한 분야로 확대되었습니다. 항공우주 및 항공 분야에서 FOG가 장착된 시스템은 항공기, 드론, 우주선에 정밀한 항법 솔루션을 제공합니다. 또한 해상 항법, 지질 조사, 첨단 로봇 공학 분야에서도 널리 사용되어 이러한 시스템의 성능과 신뢰성을 향상시키고 있습니다.

광섬유 자이로스코프의 다양한 구조적 변형

광섬유 자이로스코프는 다양한 구조적 구성을 가지고 있으며, 현재 엔지니어링 분야에서 가장 널리 사용되는 것은 다음과 같습니다.폐쇄 루프 편광 유지 광섬유 자이로스코프이 자이로스코프의 핵심은 다음과 같습니다.편광 유지 광섬유 루프편광 유지 섬유와 정밀하게 설계된 프레임워크로 구성됩니다. 이 루프는 4중 대칭 권선 방식을 사용하여 제작되며, 특수한 밀봉 젤을 추가하여 고체 상태의 섬유 루프 코일을 형성합니다.