광섬유 자이로스코프(FOG)는 기계적 부품이 아닌 빛의 간섭을 사용하여 각속도를 측정하는 정밀 센서입니다. 엔지니어는 일반적으로 높은 신뢰성과 정확성이 필수적인 항공우주, 해양 및 항법 시스템에서 광학 자이로스코프를 사용합니다.
기존의 회전 질량 자이로스코프와 달리 광학 자이로스코프에는 움직이는 부품이 없어 내구성이 향상되고 진동에 대한 저항 및 충격이 개선됩니다.
광학 자이로스코프는 Sagnac 효과를 사용하여 작동합니다. 이 효과는 시스템이 회전할 때 위상 이동을 유발합니다. 시스템은 광선을 두 부분으로 나눕니다. 하나의 빔은 시계 방향으로 이동하고 다른 빔은 시계 반대 방향으로 이동합니다. 두 빔 모두 폐쇄 루프 광섬유 또는 공진 캐비티를 통과합니다. 회전은 빔 사이의 이동 시간 차이를 유발합니다. 이 차이는 측정 가능한 위상 이동을 생성합니다. 시스템은 이 이동을 사용하여 회전율을 계산합니다.
시스템이 정지해 있으면 두 빔이 동시에 검출기로 돌아와 건설적으로 간섭합니다. 그러나 시스템이 회전하면 한 빔이 다른 빔보다 약간 더 긴 경로를 이동하여 측정 가능한 위상차를 생성합니다. 자이로스코프는 이 위상 이동을 정확한 각속도 판독값으로 변환합니다.
광학 자이로스코프에는 링 레이저 자이로스코프(RLG)와 광섬유 자이로스코프(FOG)의 두 가지 주요 유형이 있습니다. RLG는 거울로 만들어진 삼각형 또는 정사각형 모양의 캐비티 내에서 레이저 빔을 사용하는 반면 FOG는 긴 광섬유 코일을 통해 빛을 안내합니다. FOG는 더 작고 가벼우며 견고한 경향이 있어 모바일 또는 공간 제약이 있는 플랫폼에 이상적입니다.
이러한 센서는 GPS와 같은 외부 참조에 의존하지 않고 위치, 방향 및 자세를 결정하는 데 도움이 되는 관성 항법 시스템에서 중요한 역할을 합니다. GNSS가 거부되거나 열악한 환경에서 작동하는 능력은 방위, 항공우주, 자율 주행 차량 및 수중 항법에서 없어서는 안 될 존재입니다.
FOG – 광섬유 자이로스코프
