KR101196206B1 - Dither stabilizer and method thereof and fiber optic gyroscope using the same - Google Patents
Dither stabilizer and method thereof and fiber optic gyroscope using the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR101196206B1 KR101196206B1 KR1020100071625A KR20100071625A KR101196206B1 KR 101196206 B1 KR101196206 B1 KR 101196206B1 KR 1020100071625 A KR1020100071625 A KR 1020100071625A KR 20100071625 A KR20100071625 A KR 20100071625A KR 101196206 B1 KR101196206 B1 KR 101196206B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- dither
- optical fiber
- amplitude
- signal
- output
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/58—Turn-sensitive devices without moving masses
- G01C19/64—Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams
- G01C19/72—Gyrometers using the Sagnac effect, i.e. rotation-induced shifts between counter-rotating electromagnetic beams with counter-rotating light beams in a passive ring, e.g. fibre laser gyrometers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
- G01C19/56—Turn-sensitive devices using vibrating masses, e.g. vibratory angular rate sensors based on Coriolis forces
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/06—Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters
- H03M1/0617—Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by the use of methods or means not specific to a particular type of detrimental influence
- H03M1/0634—Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by the use of methods or means not specific to a particular type of detrimental influence by averaging out the errors, e.g. using sliding scale
- H03M1/0636—Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by the use of methods or means not specific to a particular type of detrimental influence by averaging out the errors, e.g. using sliding scale in the amplitude domain
- H03M1/0639—Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by the use of methods or means not specific to a particular type of detrimental influence by averaging out the errors, e.g. using sliding scale in the amplitude domain using dither, e.g. using triangular or sawtooth waveforms
- H03M1/0641—Continuously compensating for, or preventing, undesired influence of physical parameters characterised by the use of methods or means not specific to a particular type of detrimental influence by averaging out the errors, e.g. using sliding scale in the amplitude domain using dither, e.g. using triangular or sawtooth waveforms the dither being a random signal
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/50—Transmitters
- H04B10/572—Wavelength control
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
Abstract
본 발명은 고온 또는 진동 환경에서 디더의 진폭을 안정화시키는 디더 안정화 장치 및 그 방법과, 이를 이용한 광 섬유 자이로스코프에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명에 따른 디더 안정화 장치는, 광 섬유 자이로스코프의 회전 출력 신호를 감지하고, 상기 감지된 회전 출력 신호를 근거로 디더 진폭을 산출하는 디더 진폭 검출부; 기준 디더 신호를 발생하는 디더 발생부; 및 상기 디더 발생부로부터 발생된 기준 디더 신호에 포함된 기준 디더 진폭과 상기 디더 진폭 검출부에서 산출된 디더 진폭 간의 디더 진폭 오차를 계산하는 제어부를 포함하여 구성된다.The present invention relates to a dither stabilization device and method for stabilizing the amplitude of dither in a high temperature or vibration environment, and an optical fiber gyroscope using the same. To this end, the dither stabilization apparatus according to the present invention includes: a dither amplitude detector for detecting a rotation output signal of an optical fiber gyroscope and calculating a dither amplitude based on the sensed rotation output signal; A dither generator for generating a reference dither signal; And a control unit for calculating a dither amplitude error between the reference dither amplitude included in the reference dither signal generated from the dither generator and the dither amplitude calculated by the dither amplitude detector.
Description
본 발명은 디더 안정화 장치 및 그 방법에 관한 것으로 특히, 광 섬유 자이로스코프의 디더 안정화 장치 및 그 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a dither stabilization apparatus and a method thereof, and more particularly, to a dither stabilization apparatus and a method of an optical fiber gyroscope.
사냑(sagnac) 간섭계의 원리를 기반으로 동작하는 광 섬유 자이로스코프는, 개루프(open-loop) 방식과 폐루프(closed-loop) 방식이 있다.Optical fiber gyroscopes that operate based on the principles of a sagnac interferometer include open-loop and closed-loop methods.
상기 광 섬유 자이로스코프는, 도 1에 도시된 바와 같이, 외부 회전이 인가되고 있음에도 자이로스코프가 감지하지 못하는 저속 회전 구간인 불감응 영역(deadzone)(110)이 발생한다. 이를 해결하기 위한 종래기술로는 디지털 펄스 디더링(Dithering) 기법이 있다. 이는 폐루프 광섬유 자이로스코프의 신호처리 과정에서 가상의 큰 회전을 펄스 형태로 인가하여 센서의 동작점을 고속 회전구간으로 이동시키는 방식이다. 또한, 상기 불감응 영역은, 도 2에 도시된 바와 같이, 디더 진폭의 크기에 비례하여 상기 불감응 영역이 감소한다. 따라서, 상기 광 섬유 자이로스코프는, 상기 불감응 영역을 제거하기 위해 반복 시험을 통해 최적으로 구해진 디더 진폭을 고정된 값으로 설정하여 이용한다. 그러나 고온이나 진동에 의해 광학 회로의 광세기가 변할 경우, 상기 최초 설정된 디더 진폭의 변화에 의해 상기 불감응 영역에 대한 개선 효과가 상쇄된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 온도가 상승하기 이전인 정상적인 상태에서는 자이로스코프가 진북 방향으로 배치되어 있어, 이에 해당하는 지구 자전 각속도(약 12 deg/hr)를 출력(121)한다. 그러나 온도가 상승하면서 온도가 40도 이상 되면, 자이로스코프의 출력이 점차 감소한다. 이러한 현상은 자이로스코프가 저속 각속도인 지구 자전 각속도를 측정하지 못하는 불감응 영역(122)에 도달하고 있음을 의미한다. 이때, 광학 회로의 광세기를 의미하는 광전압도 유사한 형태로 줄어든다. 즉, 온도가 상승하면서 광전압이 감소하고 이에 따라 불감응 영역이 나타난다.As shown in FIG. 1, the optical fiber gyroscope generates a
본 발명의 목적은, 고온 또는 진동 환경에서 디더의 진폭을 안정화시키는 디더 안정화 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a dither stabilization apparatus and method for stabilizing the amplitude of dither in a high temperature or vibration environment.
본 발명의 다른 목적은, 광세기가 변할 경우, 이에 따라 변하는 디더의 진폭을 검출하여 루프 이득을 보정하는 디더 안정화 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a dither stabilization apparatus and a method for correcting loop gain by detecting an amplitude of dither which changes accordingly when light intensity changes.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디더 안정화 장치는, 광 섬유 자이로스코프의 회전 출력 신호를 감지하고, 상기 감지된 회전 출력 신호를 근거로 디더 진폭을 산출하는 디더 진폭 검출부; 기준 디더 신호를 발생하는 디더 발생부; 및 상기 디더 발생부로부터 발생된 기준 디더 신호에 포함된 기준 디더 진폭과 상기 디더 진폭 검출부에서 산출된 디더 진폭 간의 디더 진폭 오차를 계산하는 제어부를 포함할 수 있다.Dither stabilization apparatus according to the present invention for achieving the above object, Dither amplitude detection unit for detecting a rotation output signal of the optical fiber gyroscope, and calculates the dither amplitude based on the sensed rotation output signal; A dither generator for generating a reference dither signal; And a control unit configured to calculate a dither amplitude error between the reference dither amplitude included in the reference dither signal generated by the dither generator and the dither amplitude calculated by the dither amplitude detector.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 디더 진폭 검출부는, 디더 신호의 반주기마다 상기 광 섬유 자이로스코프의 폐루프 내에서의 회전 출력 신호를 누적하고, 임의의 제1 반주기 동안 누적된 값과 이어지는 제2 반주기 동안 누적된 값 간의 차이값을 계산하고, 상기 계산된 차이값을 2로 나눈 값을 상기 디더 진폭으로 산출할 수 있다.As an example related to the present invention, the dither amplitude detection unit accumulates the rotation output signal in the closed loop of the optical fiber gyroscope every half cycle of the dither signal, and the second successive value is followed by the accumulated value for the first half cycle. The difference value between the cumulative values during the half period may be calculated, and a value obtained by dividing the calculated difference value by 2 may be calculated as the dither amplitude.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제어부는, 상기 계산된 디더 진폭 오차와 기설정된 비례 이득을 근거로 출력값을 계산할 수 있다.As an example related to the present invention, the controller may calculate an output value based on the calculated dither amplitude error and a preset proportional gain.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제어부는, 상기 계산된 출력값을 근거로 상기 광 섬유 자이로스코프의 회전 제어 루프 이득을 재설정하여 출력할 수 있다.As an example related to the present invention, the controller may reset and output the rotation control loop gain of the optical fiber gyroscope based on the calculated output value.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디더 안정화 방법은, 광 섬유 자이로스코프의 회전 출력 신호를 감지하는 단계; 상기 감지된 회전 출력 신호를 근거로 디더 진폭을 산출하는 단계; 디더 발생부로부터 발생된 기준 디더 신호에 포함된 기준 디더 진폭과 상기 산출된 디더 진폭 간의 디더 진폭 오차를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 디더 진폭 오차와 기설정된 비례 이득을 근거로 출력값을 계산하는 단계를 포함하여 이루어진다.Dither stabilization method according to the present invention for achieving the above object comprises the steps of: sensing the rotational output signal of the optical fiber gyroscope; Calculating a dither amplitude based on the sensed rotational output signal; Calculating a dither amplitude error between a reference dither amplitude included in a reference dither signal generated from a dither generator and the calculated dither amplitude; And calculating an output value based on the calculated dither amplitude error and a preset proportional gain.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 디더 진폭을 산출하는 단계는, 디더 신호의 반주기마다 상기 회전 출력 신호를 누적하는 과정; 임의의 제1 반주기 동안 누적된 제1 값과 이어지는 제2 반주기 동안 누적된 제2 값 간의 차이값을 계산하는 과정; 및 상기 계산된 차이값을 기설정된 값인 2로 나눈 값을 상기 디더 진폭으로 산출하는 과정을 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the calculating of the dither amplitude may include: accumulating the rotational output signal at every half period of the dither signal; Calculating a difference value between a first value accumulated during any first half period and a second value accumulated during a subsequent second half period; And calculating the dither amplitude by dividing the calculated difference by 2, which is a predetermined value.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 계산된 출력값을 근거로 상기 광 섬유 자이로스코프의 회전 제어 루프 이득을 재설정하여 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the method may further include resetting and outputting a rotation control loop gain of the optical fiber gyroscope based on the calculated output value.
상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디더 안정화 장치를 이용한 광 섬유 자이로스코프는, 집적 광학 소자로부터 출력된 빛을 전류로 변환하는 광 검출부, 상기 변환된 전류를 전압으로 변환하는 제1 증폭부, 상기 변환된 전압을 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부, 상기 디지털 신호를 복조하는 복조부, 상기 복조부로부터 출력된 신호와 기설정된 회전 제어 루프 이득을 근거로 출력값을 계산하는 회전 제어 루프 이득 관리부, 상기 출력값을 근거로 회전 출력 신호를 생성하여 출력하는 적분부 및, 상기 회전 출력 신호를 감지하는 디더 안정화 장치를 포함하는 디더 안정화 장치를 이용한 광 섬유 자이로스코프에 있어서, 상기 디더 안정화 장치는, 상기 적분부로부터 출력되는 상기 광 섬유 자이로스코프의 회전 출력 신호를 감지하고, 상기 감지된 광 섬유 자이로스코프의 회전 출력 신호를 근거로 디더 진폭을 산출하는 디더 진폭 검출부; 기준 디더 신호를 발생하는 디더 발생부; 및 상기 디더 발생부로부터 발생된 기준 디더 신호에 포함된 기준 디더 진폭과 상기 디더 진폭 검출부에서 산출된 디더 진폭 간의 디더 진폭 오차를 계산하는 제어부를 포함할 수 있다.An optical fiber gyroscope using a dither stabilization apparatus according to the present invention for achieving the above object, the optical detector for converting light output from an integrated optical device into a current, a first amplifier for converting the converted current into a voltage, An A / D converter for converting the converted voltage into a digital signal, a demodulator for demodulating the digital signal, a rotation control loop gain for calculating an output value based on a signal output from the demodulator and a preset rotation control loop gain An optical fiber gyroscope using a dither stabilizing device comprising a management unit, an integrating unit generating and outputting a rotating output signal based on the output value, and a dither stabilizing device detecting the rotating output signal, wherein the dither stabilizing device comprises: Sensing the rotational output signal of the optical fiber gyroscope output from the integrating unit, and The rotational output dither amplitude detection unit for calculating on the basis of the dither signal amplitude of the optical fiber gyroscope; A dither generator for generating a reference dither signal; And a control unit configured to calculate a dither amplitude error between the reference dither amplitude included in the reference dither signal generated by the dither generator and the dither amplitude calculated by the dither amplitude detector.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 디더 진폭 검출부는, 디더 신호의 반주기마다 상기 회전 출력 신호를 누적하고, 임의의 제1 반주기 동안 누적된 값과 이어지는 제2 반주기 동안 누적된 값 간의 차이값을 계산하고, 상기 계산된 차이값을 2로 나눈 값을 상기 디더 진폭으로 산출할 수 있다.As an example related to the present invention, the dither amplitude detector accumulates the rotation output signal every half cycle of a dither signal, and calculates a difference value between a value accumulated during a first half cycle and a value accumulated during a second half cycle. In addition, a value obtained by dividing the calculated difference value by 2 may be calculated as the dither amplitude.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제어부는, 상기 계산된 디더 진폭 오차와 기설정된 비례 이득을 근거로 출력값을 계산할 수 있다.As an example related to the present invention, the controller may calculate an output value based on the calculated dither amplitude error and a preset proportional gain.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 회전 제어 루프 이득 관리부는, 상기 제어부로부터 계산된 출력값을 근거로 상기 광 섬유 자이로스코프의 회전 제어 루프 이득을 재설정하여 출력할 수 있다.As an example related to the present invention, the rotation control loop gain management unit may reset and output the rotation control loop gain of the optical fiber gyroscope based on the output value calculated from the control unit.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제어부는, 상기 계산된 출력값을 근거로 상기 광 섬유 자이로스코프의 회전 제어 루프 이득을 재설정하여 출력할 수 있다.As an example related to the present invention, the controller may reset and output the rotation control loop gain of the optical fiber gyroscope based on the calculated output value.
본 발명의 실시예에 따른 디더 안정화 장치 및 그 방법과, 이를 이용한 광 섬유 자이로스코프는, 고온 또는 진동 환경에서 디더의 진폭을 안정화시킴으로써, 불감응 영역을 제거할 수 있다.Dither stabilization apparatus and method and an optical fiber gyroscope using the same according to an embodiment of the present invention, by removing the insensitive region by stabilizing the amplitude of the dither in a high temperature or vibration environment.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 디더 안정화 장치 및 그 방법과, 이를 이용한 광 섬유 자이로스코프는, 광세기가 변할 경우, 이에 따라 변하는 디더의 진폭을 검출하여 루프 이득을 보정함으로써, 디더의 진폭을 일정하게 유지할 수 있다.In addition, the dither stabilization apparatus and method and an optical fiber gyroscope using the same according to an embodiment of the present invention, by detecting the amplitude of the dither changes according to the change in the light intensity, to correct the loop gain, thereby adjusting the amplitude of the dither You can keep it constant.
도 1은 광 섬유 자이로스코프의 불감응 영역을 나타낸 도이다.
도 2는 디더 진폭과 광 섬유 자이로스코프의 불감응 영역과의 관계를 나타낸 도이다.
도 3은 온도에 따른 광 섬유 자이로스코프의 출력 및 광전압과의 관계를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디더 안정화 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디더 안정화 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6a 내지 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 디더 신호와 입력 각속도가 포함된 자이로스코프의 회전 출력 신호를 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 디더 안정화 장치를 구비한 광 섬유 자이로스코프의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 디더 안정화 장치를 구비한 광 섬유 자이로스코프의 성능을 나타낸 도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디더 안정화 장치를 구비한 광 섬유 자이로스코프의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.1 is a diagram illustrating an insensitive region of an optical fiber gyroscope.
2 is a diagram showing the relationship between the dither amplitude and the insensitive region of the optical fiber gyroscope.
3 is a diagram showing a relationship between an output and an optical voltage of an optical fiber gyroscope according to temperature.
4 is a block diagram showing the configuration of a dither stabilization apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a dither stabilization method according to an embodiment of the present invention.
6A to 6C are diagrams illustrating a rotation output signal of a gyroscope including a dither signal and an input angular velocity according to an embodiment of the present invention.
7 is a block diagram showing the configuration of an optical fiber gyroscope having a dither stabilization device according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram showing the performance of an optical fiber gyroscope having a dither stabilization device according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a control method of an optical fiber gyroscope having a dither stabilization device according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and the same or corresponding components will be denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디더 안정화 장치의 구성을 나타낸 블록도로서, 이에 도시된 바와 같이, 디더 안정화 장치(200)는, 디더 진폭 검출부(210), 디더 발생부(220) 및, 제어부(230)로 구성된다. 도 4에 도시된 디더 안정화 장치(200)의 구성 요소가 모두가 필수 구성 요소인 것은 아니며, 도 4에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 디더 안정화 장치(200)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 디더 안정화 장치(200)가 구현될 수도 있다.4 is a block diagram showing the configuration of a dither stabilization apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the dither stabilization apparatus 200 includes a
상기 디더 진폭 검출부(210)는, 상기 디더 안정화 장치(200)가 구비된 자이로스코프의 회전 출력 신호(또는, 자이로스코프의 회전 출력 정보)를 감지(또는, 수신)한다.The
또한, 상기 디더 진폭 검출부(210)는, 상기 감지된 자이로스코프의 회전 출력 신호를 근거로 디더 진폭(또는, 디더 신호의 증폭)을 산출한다. 이때, 상기 자이로스코프의 회전 출력 신호(또는, 상기 자이로스코프의 폐루프 내에서의 회전 출력 신호)는, 디더 신호와 실제의 입력 각속도 정보가 포함된 신호이다.In addition, the
상기 디더 발생부(220)는, 기준 디더 신호를 발생(또는, 설정)한다. 이때, 상기 기준 디더 신호는, 기설정된 디더 신호의 주기(일 예로, T)와 기설정된 디더 진폭(일 예로, K)을 이용하여 발생한다.The
상기 제어부(230)는, 상기 디더 발생부(220)로부터 발생된 기준 디더 진폭과 상기 디더 진폭 검출부(210)에서 산출된 디더 진폭 간의 디더 진폭 오차(또는, 디더 신호의 진폭 오차)를 계산한다. 이때, 상기 디더 발생부(220)로부터 발생된 기준 디더 진폭과 상기 디더 진폭 검출부(210)에서 산출된 디더 진폭 간의 디더 진폭 오차의 계산은, 가산부/감산부(미도시)를 통해 수행되고, 상기 가산부/감산부에 의해 계산된 디더 진폭 오차가 상기 제어부(230)에 입력될 수도 있다.The
또한, 상기 제어부(230)는, 상기 계산된 디더 진폭 오차와 기설정된 비례 이득을 근거로 출력값을 계산한다.In addition, the
또한, 상기 제어부(230)는, 상기 계산된 출력값을 근거로 상기 디더 안정화 장치(200)가 구비된 자이로스코프(또는, 광 섬유 자이로스코프)의 회전 제어 루프 이득 값을 설정하고, 상기 설정된 자이로스코프의 회전 제어 루프 이득 값을 출력할 수도 있다.The
또한, 상기 디더 안정화 장치(200)는, 전자 회로로 구현되거나 또는, 초고속 집적 회로 하드웨어 기술 언어(VHSIC hardware description language : VHDL) 코드를 사용하여 FPGA(Field Programmable Gate Array) 소자로 구현할 수도 있다.In addition, the dither stabilization apparatus 200 may be implemented as an electronic circuit, or may be implemented as a field programmable gate array (FPGA) device using a high speed integrated circuit hardware description language (VHDL) code.
이와 같이, 디더 안정화 장치는, 고온 또는 진동 환경에서 디더의 진폭을 안정화시켜 불감응 영역을 제거할 수 있다.In this manner, the dither stabilizing device can remove the insensitive region by stabilizing the amplitude of the dither in a high temperature or vibration environment.
또한, 이와 같이, 디더 안정화 장치는, 광세기가 변할 경우, 이에 따라 변하는 디더의 진폭을 검출하여 루프 이득을 보정하여, 디더의 진폭을 일정하게 유지할 수 있다.As described above, when the light intensity changes, the dither stabilizing device can detect the amplitude of the dither changing accordingly, correct the loop gain, and keep the amplitude of the dither constant.
이하에서는, 본 발명에 따른 디더 안정화 방법을 도 4 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the dither stabilization method according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 6.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디더 안정화 방법을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a dither stabilization method according to an embodiment of the present invention.
먼저, 디더 진폭 검출부(210)는, 자이로스코프의 회전 출력 신호(또는, 자이로스코프의 회전 출력 정보)를 감지(또는, 수신)하고, 상기 감지된 자이로스코프의 회전 출력 신호를 근거로 디더 진폭(또는, 디더 신호의 진폭)을 산출한다. 이때, 상기 자이로스코프의 회전 출력 신호는, 디더 신호와 입력 각속도가 포함된 신호이다.First, the
예를 들어, 상기 디더 진폭 검출부(210)는, 도 6A 내지 도 6C에 도시된 바와 같이, 디더 신호와 실제의 입력 각속도가 포함된 상기 자이로스코프의 회전 출력 신호(y(t)=y1(t)+y2(t))를 감지한다. 여기서, 디더 신호(y1(t))는, 디더 신호의 주기가 T이고, 디더 진폭이 K이며, 입력 각속도(y2(t))는, A(=상수 값)이다. 이때, 상기 자이로스코프가 감지한 입력 각속도는 디더 신호를 배제시킴으로써 검출할 수 있다. 즉, 아래 수학식과 같이, 반 주기마다 자이로스코프의 회전 출력 신호를 누적하고, 한 주기 동안 획득된 2개의 누적값을 합산하면, 상기 자이로스코프에 인가된 입력 각속도(A)를 구할 수 있다.For example, as illustrated in FIGS. 6A to 6C, the
즉, 상기 자이로스코프에 인가된 입력 각속도(A)는,That is, the input angular velocity A applied to the gyroscope is
와 같이 구할 수 있다.It can be obtained as
또한, 상기 디더 진폭은, 아래 수학식과 같이, 반 주기 동안의 누적값에서 이어지는 반 주기 동안의 누적값을 빼면 구할 수 있다.In addition, the dither amplitude can be obtained by subtracting the cumulative value for the next half period from the cumulative value for the half period, as shown in the following equation.
즉, 상기 디더 진폭(K)은,That is, the dither amplitude K is
와 같이 구할 수 있다(S110).
It can be obtained as (S110).
삭제delete
이후, 제어부(230)는, 디더 발생부(220)로부터 최초 설정된 기준 디더 진폭과 상기 디더 진폭 검출부(210)에서 산출된 디더 진폭 간의 디더 진폭 오차를 계산한다.Thereafter, the
예를 들어, 상기 제어부(230)는, 기준 디더 진폭(Kref)과 상기 산출된 디더 진폭(K) 간의 차로 표현되는 디더 신호의 진폭 오차(Kref-K)를 계산한다(S120).For example, the
이후, 상기 제어부(230)는, 상기 계산된 디더 진폭 오차 및 기설정된 비례 이득을 근거로 출력값을 계산한다.Thereafter, the
예를 들어, 상기 제어부(230)는, 아래 수학식과 같이, 한 주기 동안 누적된 디더 진폭 오차에 상기 기설정된 비례 이득(P)을 곱하여 상기 출력값(Dout)을 계산한다.For example, the
즉, 상기 제어부(430)의 출력값(Dout)은, That is, the output value D out of the controller 430 is
와 같이 구할 수 있다.
It can be obtained as
삭제delete
또한, 상기 제어부(230)의 출력값은, 디더 안정화 장치(200)가 구비된 자이로스코프(또는, 광 섬유 자이로스코프)의 회전 제어 루프 이득 관리부에 입력되며, 상기 회전 제어 루프 이득 관리부는, 상기 제어부(230)의 출력값을 근거로 자이로스코프의 회전 제어 루프 이득 값을 설정한다.The output value of the
즉, 상기 회전 제어 루프 이득 관리부는, 아래 수학식과 같이, 상기 제어부(230)의 출력값을 근거로 자이로스코프의 회전 제어 루프 이득 값을 재설정(또는, 조정)한다.That is, the rotation control loop gain management unit resets (or adjusts) the rotation control loop gain value of the gyroscope based on the output value of the
즉, 자이로스코프의 회전 제어 루프 이득 값은,That is, the gyroscope rotation control loop gain value is
으로 나타낼 수 있으며,Can be represented as
여기서,here,
G : 자이로스코프 회전 제어 루프 이득G: Gyroscope Rotation Control Loop Gain
G' : 자이로스코프 회전 제어 루프의 재설정된(조정된) 이득G ': Reset (adjusted) gain of the gyroscope rotation control loop
을 나타낸다(S130).(S130).
이와 같이, 디더 안정화 장치(200)는, 자이로스코프의 회전 출력 신호를 근거로 디더 진폭 오차를 계산하고, 상기 계산된 디더 진폭 오차가 감소되도록(일 예로, 디더 진폭 오차가 "0"의 값을 가지도록) 출력값을 조정하여 출력한다.As described above, the dither stabilization apparatus 200 calculates a dither amplitude error based on the gyroscope's rotation output signal, and reduces the calculated dither amplitude error (for example, a dither amplitude error has a value of "0"). Output) by adjusting the output value.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 디더 안정화 장치를 구비한 광 섬유 자이로스코프(700)의 구성을 나타낸 구성도이다.7 is a block diagram showing the configuration of an optical fiber gyroscope 700 having a dither stabilization device according to an embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 광 섬유 자이로스코프(700)는, 광원(701), 집적 광학 소자(702), 광 섬유 고리(703), 광 검출부(704), 제1 증폭부(705), A/D 변환부(706), 복조부(707), 회전 제어 루프 이득 관리부(708), 적분부(709), 세로다인 발생부(serrodyne generator)(710), 사각파 발생부(711), D/A 변환부(712), 제2 증폭부(713) 및, 디더 안정화 장치(200)로 구성된다. 여기서, 상기 광 섬유 자이로스코프(700)는, 폐루프(closed-loop) 광 섬유 자이로스코프일 수 있다.As shown in FIG. 7, the optical fiber gyroscope 700 includes a
상기 광원(701)은, 빛을 발생시켜 출력한다.The
상기 집적 광학 소자(702)는, 상기 집적 광학 소자(702)에 포함된 광 결합기(coupler)(미도시)를 통해 상기 광원(701)으로부터 출력된 빛을 두 방향으로 나누어 상기 광 섬유 고리(703)에 출력한다. 즉, 상기 광 결합기는, 상기 광원(701)으로부터 출력된 빛을 서로 다른 방향의 2개의 빛으로 나누어 상기 광 섬유 고리(703)에 출력한다. 이때, 상기 집적 광학 소자(702)는, 상기 2개의 빛 중 하나의 빛을 상기 광 섬유 고리(703)에 시계 방향으로 입력하고, 상기 2개의 빛 중 다른 하나의 빛을 상기 광 섬유 고리(703)에 반시계 방향으로 입력한다.The integrated
또한, 상기 집적 광학 소자(702)는, 상기 광 섬유 고리(703)로부터 각각 출력되는 2개의 빛(시계 방향으로 회전한 빛과 반시계 방향으로 회전한 빛)을 상기 광 결합기를 통해 상기 광 검출부(704)에 출력한다.In addition, the integrated
또한, 상기 집적 광학 소자(702)는, 상기 제2 증폭부(713)로부터 출력된 회전 정보를 포함한 신호를 근거로 상기 광 섬유 고리(703)에 출력되는 빛에 대해서 외부 회전에 의하여 발생한 위상차를 보상하고, 상기 위상차가 보상된 빛을 상기 광 섬유 고리(703)에 출력한다.In addition, the integrated
상기 광 섬유 고리(703)는, 상기 집적 광학 소자(702)로부터 출력된 2개의 빛을 입력받고, 상기 입력된 2개의 빛을 각각 시계 방향과 반시계 방향으로 회전(또는, 이동)시킨다.The
상기 광 검출부(704)는, 상기 집적 광학 소자(702)로부터 출력된 빛을 전류로 변환한다.The
상기 제1 증폭부(705)는, 상기 광 검출부(704)로부터 변환된 전류를 전압으로 변환한다.The
상기 A/D 변환부(706)는, 상기 제1 증폭부(705)로부터 변환된 전압을 디지털 신호로 변환하여 출력한다.The A /
상기 복조부(707)는, 상기 A/D 변환부(706)로부터 출력된 디지털 신호를 복조하여 출력한다.The
상기 회전 제어 루프 이득 관리부(708)는, 상기 복조부(707)로부터 출력된 신호와 기설정된 회전 제어 루프 이득을 근거로 출력값을 계산한다.The rotation control loop
또한, 상기 회전 제어 루프 이득 관리부(708)는, 상기 디더 안정화 장치(200)로부터 계산된 출력값을 근거로 상기 광 섬유 자이로스코프(700)의 회전 제어 루프 이득 값을 재설정(또는, 업데이트)한다.The rotation control loop
상기 적분부(709)는, 상기 회전 제어 루프 이득 관리부(708)의 출력값을 적분하여 출력한다. 즉, 상기 적분부(709)는, 상기 회전 제어 루프 이득 관리부(708)의 출력값을 근거로 상기 광 섬유 자이로스코프(700)의 회전 출력 신호(또는, 회전 출력 정보)를 출력한다.The
상기 세로다인 발생부(710)는, 상기 적분부(709)로부터 출력된 상기 광 섬유 자이로스코프(700)의 회전 출력 신호를 이용하여 상기 광섬유 고리(703)의 기설정된 시간마다 누적된 톱니파 신호를 생성한다. 상기 톱니파 신호의 기울기는, 입력된 회전 값의 크기에 비례한다. 또한, 상기 광섬유 고리(703)의 기설정된 시간은, 광섬유 길이에 따른 적정 주파수(proper frequency)의 역수로, 상기 광섬유 고리(703)에서 발생하는 시간 지연을 나타낸다. 일 예로, 광섬유를 약 200m의 고리로 감으면, 적정 주파수는 500kHz이고, 시간 지연은 약 2u초이다. 즉, 상기 세로다인 발생부(710)는, 상기 광섬유 고리(703)의 적정 주파수 주기마다, 회전에 의한 위상차를 디지털 카운터를 이용하여 계속 누적함으로써 궤환 신호를 생성한다.The
또한, 상기 세로다인 발생부(710)는, 상기 적분부(709)로부터 출력된 상기 광 섬유 자이로스코프(700)의 회전 출력 신호를 적분하여 톱니파 형태의 신호로 만든다(생성한다). 이후, 상기 세로다인 발생부(710)에 의해 생성된 톱니파 형태의 신호와 상기 사각파 발생부(711)에서 발생된 신호가 결합한 후, 상기 결합된 신호는 D/A 변환부(712)에 입력된다.In addition, the
상기 D/A 변환부(712)는, 상기 톱니파 디지털 신호를 아날로그 신호(일 예로, 전압)로 변환하여 출력한다.The D /
상기 제2 증폭부(713)는, 상기 D/A 변환부(712)로부터 출력된 전압을 증폭하여 상기 집적 광학 소자(702)에 출력한다.The
상기 디더 안정화 장치(400)는, 상기 적분부(709)로부터 출력된 상기 광 섬유 자이로스코프(700)의 회전 출력 신호를 감지하고, 상기 감지된 광 섬유 자이로스코프(700)의 회전 출력 신호를 근거로 디더 진폭을 산출한다.The dither stabilization apparatus 400 detects a rotation output signal of the optical fiber gyroscope 700 output from the
또한, 상기 디더 안정화 장치(400)는, 기설정된 기준 디더 진폭과 상기 산출된 디더 진폭 간의 디더 진폭 오차를 계산하고, 상기 계산된 디더 진폭 오차 및 기설정된 비례 이득을 근거로 출력값을 계산하고, 상기 계산된 출력값을 상기 회전 제어 루프 이득 관리부(708)로 출력한다.In addition, the dither stabilization apparatus 400 calculates a dither amplitude error between a predetermined reference dither amplitude and the calculated dither amplitude, calculates an output value based on the calculated dither amplitude error and a predetermined proportional gain, and The calculated output value is output to the rotation control loop
도 8은 고정된 디더값을 입력하는 종래 방식과, 본 발명에 따른 디더 안정화 장치(200)가 적용된 광 섬유 자이로스코프의 회전 입력에 따른 출력과의 관계를 나타낸 도이다. 상기 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디더 안정화 장치(200)가 적용된 광 섬유 자이로스코프는, 고온에서 불감응 영역이 완전히 제거됨을 알 수 있다.8 is a diagram illustrating a relationship between a conventional method of inputting a fixed dither value and an output according to a rotational input of an optical fiber gyroscope to which the dither stabilization apparatus 200 according to the present invention is applied. As shown in FIG. 8, in the optical fiber gyroscope to which the dither stabilization apparatus 200 according to the present invention is applied, it can be seen that the insensitive region is completely removed at a high temperature.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디더 안정화 장치를 구비한 광 섬유 자이로스코프의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.9 is a flowchart illustrating a control method of an optical fiber gyroscope having a dither stabilization device according to an embodiment of the present invention.
먼저, 집적 광학 소자(702)는, 광원(701)으로부터 출력된 빛을 상기 집적 광학 소자(702)에 포함된 광 결합기(미도시)를 통해 두 방향으로 나누어 광 섬유 고리(703)에 출력한다.First, the integrated
예를 들어, 상기 집적 광학 소자(702)는, 상기 2개의 빛 중 하나의 빛을 상기 광 섬유 고리(703)에 시계 방향으로 입력하고, 상기 2개의 빛 중 다른 하나의 빛을 상기 광 섬유 고리(703)에 반시계 방향으로 입력한다(S210).For example, the integrated
이후, 상기 집적 광학 소자(702)는, 상기 광 섬유 고리(703)로부터 각각 출력되는 2개의 빛(시계 방향으로 회전한 빛과 반시계 방향으로 회전한 빛)을 상기 광 결합기를 통해 광 검출부(704)에 출력하고, 상기 광 검출부(704)는, 상기 집적 광학 소자(702)로부터 출력된 빛을 전류로 변환한다(S220).Thereafter, the integrated
이후, 상기 변환된 전류는, 제1 증폭부(705), A/D 변환부(706) 및, 복조부(707)를 통해 각각 전압으로 변환하고, 상기 변환된 전압을 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호로 변환된 신호를 복조하여 회전 제어 루프 이득 관리부(708)에 출력한다(S230).Thereafter, the converted current is converted into a voltage through the
이후, 상기 회전 제어 루프 이득 관리부(708)는, 상기 복조부(707)를 통해 출력된 신호와 기설정된 회전 제어 루프 이득을 근거로 출력값을 계산한다(S240).Thereafter, the rotation control
이후, 적분부(709)는, 상기 회전 제어 루프 이득 관리부(708)의 출력값을 적분하여 출력한다. 즉, 상기 적분부(709)는, 상기 회전 제어 루프 이득 관리부(708)의 출력값을 근거로 상기 광 섬유 자이로스코프(700)의 회전 출력 신호(또는, 회전 출력 정보)를 출력한다(S250).Thereafter, the
이후, 디더 안정화 장치(400)는, 상기 적분부(709)로부터 출력된 상기 광 섬유 자이로스코프(700)의 회전 출력 신호를 감지하고, 상기 감지된 광 섬유 자이로스코프(700)의 회전 출력 신호를 근거로 디더 진폭을 산출한다.Thereafter, the dither stabilization apparatus 400 detects the rotation output signal of the optical fiber gyroscope 700 output from the integrating
또한, 상기 디더 안정화 장치(400)는, 기설정된 기준 디더 진폭과 상기 산출된 디더 진폭 간의 디더 진폭 오차를 계산하고, 상기 계산된 디더 진폭 오차 및 기설정된 비례 이득을 근거로 출력값을 계산한다(S260).In addition, the dither stabilization apparatus 400 calculates a dither amplitude error between a predetermined reference dither amplitude and the calculated dither amplitude, and calculates an output value based on the calculated dither amplitude error and a predetermined proportional gain (S260). ).
이후, 상기 회전 제어 루프 이득 관리부(708)는, 상기 디더 안정화 장치(400)로부터 계산된 출력값을 근거로 상기 광 섬유 자이로스코프(700)의 회전 제어 루프 이득 값을 재설정(또는, 업데이트)하고, 상기 재설정된 상기 광 섬유 자이로스코프(700)의 회전 제어 루프 이득 값과 상기 복조부(707)를 통해 출력된 신호를 근거로 출력값을 계산하여, 상기 적분부(709)에 출력한다.Thereafter, the rotation control
또한, 상기 적분부(709)는, 상기 계산된 출력값(또는, 회전 출력 신호)을 세로다인 발생부(710)에 출력한다(S270).In addition, the integrating
이후, 상기 계산된 출력값은, 상기 세로다인 발생부(710), 사각파 발생부(711), D/A 변환부(712) 및, 제2 증폭부(713)를 통해 상기 집적 광학 소자(702)에 출력한다(S280).Thereafter, the calculated output value is obtained through the integrated
이후, 상기 집적 광학 소자(702)는, 상기 제2 증폭부(713)로부터 출력된 회전 정보를 포함한 신호를 근거로 상기 광 섬유 고리(703)에 출력되는 빛에 대해서 외부 회전에 의하여 발생한 위상차를 보상하고, 상기 위상차가 보상된 빛을 상기 광 섬유 고리(703)에 출력한다(S290).Thereafter, the integrated
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
200: 디더 안정화 장치 210: 디더 진폭 검출부
220: 디더 발생부 230: 제어부
700: 광 섬유 자이로스코프 701: 광원
702: 집적 광학 소자 703: 광 섬유 고리
704: 광 검출부 705: 제1 증폭부
706: A/D 변환부 707: 복조부
708: 회전 제어 루프 이득 관리부 709: 적분부
710: 세로다인 발생부 711: 사각파 발생부
712: D/A 변환부 713: 제2 증폭부200: dither stabilization device 210: dither amplitude detection unit
220: dither generator 230: controller
700: optical fiber gyroscope 701: light source
702: integrated optical element 703: optical fiber ring
704: light detector 705: first amplifier
706: A / D converter 707: demodulator
708: rotation control loop gain management unit 709: integrator
710: vertical dyne generator 711: square wave generator
712: D / A converter 713: second amplifier
Claims (12)
기준 디더 신호를 발생하는 디더 발생부; 및
상기 디더 발생부로부터 발생된 기준 디더 신호에 포함된 기준 디더 진폭과 상기 디더 진폭 검출부에서 산출된 디더 진폭 간의 디더 진폭 오차를 계산하는 제어부를 포함하며,
상기 디더 진폭 검출부는, 디더 신호의 반주기마다 상기 광 섬유 자이로스코프의 폐루프 내에서의 회전 출력 신호를 누적하고, 임의의 제1 반주기 동안 누적된 값과 이어지는 제2 반주기 동안 누적된 값 간의 차이값을 계산하고, 상기 계산된 차이값을 2로 나눈 값을 상기 디더 진폭으로 산출하는 것을 특징으로 하는 디더 안정화 장치.A dither amplitude detector for detecting a rotation output signal of an optical fiber gyroscope and calculating a dither amplitude based on the sensed rotation output signal;
A dither generator for generating a reference dither signal; And
And a controller configured to calculate a dither amplitude error between the reference dither amplitude included in the reference dither signal generated from the dither generator and the dither amplitude calculated by the dither amplitude detector.
The dither amplitude detector accumulates a rotation output signal in the closed loop of the optical fiber gyroscope every half period of the dither signal, and a difference value between a value accumulated during a first half period and a value accumulated during a subsequent second half period. And calculating the dither amplitude by dividing the calculated difference value by two.
상기 계산된 디더 진폭 오차와 기설정된 비례 이득을 근거로 출력값을 계산하는 것을 특징으로 하는 디더 안정화 장치.3. The apparatus of claim 2,
Dither stabilization apparatus characterized in that the output value is calculated based on the calculated dither amplitude error and a predetermined proportional gain.
상기 계산된 출력값을 근거로 상기 광 섬유 자이로스코프의 회전 제어 루프 이득을 재설정하여 출력하는 것을 특징으로 하는 디더 안정화 장치.The apparatus of claim 3,
Dither stabilization apparatus according to the calculated output value, characterized in that for outputting by resetting the rotation control loop gain of the optical fiber gyroscope.
상기 감지된 회전 출력 신호를 근거로 디더 진폭을 산출하는 단계;
디더 발생부로부터 발생된 기준 디더 신호에 포함된 기준 디더 진폭과 상기 산출된 디더 진폭 간의 디더 진폭 오차를 계산하는 단계; 및
상기 계산된 디더 진폭 오차와 기설정된 비례 이득을 근거로 출력값을 계산하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 디더 안정화 방법.Sensing a rotational output signal of the optical fiber gyroscope;
Calculating a dither amplitude based on the sensed rotational output signal;
Calculating a dither amplitude error between a reference dither amplitude included in a reference dither signal generated from a dither generator and the calculated dither amplitude; And
And calculating an output value based on the calculated dither amplitude error and a preset proportional gain.
디더 신호의 반주기마다 상기 회전 출력 신호를 누적하는 과정;
임의의 제1 반주기 동안 누적된 제1 값과 이어지는 제2 반주기 동안 누적된 제2 값 간의 차이값을 계산하는 과정; 및
상기 계산된 차이값을 기설정된 값인 2로 나눈 값을 상기 디더 진폭으로 산출하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 디더 안정화 방법.The method of claim 5, wherein calculating the dither amplitude comprises:
Accumulating the rotation output signal at every half period of the dither signal;
Calculating a difference value between a first value accumulated during any first half period and a second value accumulated during a subsequent second half period; And
Dither stabilization method comprising the step of calculating a value obtained by dividing the calculated difference value by a predetermined value of 2 as the dither amplitude.
상기 계산된 출력값을 근거로 상기 광 섬유 자이로스코프의 회전 제어 루프 이득을 재설정하여 출력하는 단계를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 디더 안정화 방법.The method of claim 5,
And resetting the rotation control loop gain of the optical fiber gyroscope based on the calculated output value to output the dither stabilization method.
상기 디더 안정화 장치는,
상기 적분부로부터 출력되는 상기 광 섬유 자이로스코프의 회전 출력 신호를 감지하고, 상기 감지된 광 섬유 자이로스코프의 회전 출력 신호를 근거로 디더 진폭을 산출하는 디더 진폭 검출부;
기준 디더 신호를 발생하는 디더 발생부; 및
상기 디더 발생부로부터 발생된 기준 디더 신호에 포함된 기준 디더 진폭과 상기 디더 진폭 검출부에서 산출된 디더 진폭 간의 디더 진폭 오차를 계산하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디더 안정화 장치를 이용한 광 섬유 자이로스코프.A light detector for converting light output from an integrated optical device into a current, a first amplifier for converting the converted current into a voltage, an A / D converter for converting the converted voltage into a digital signal, and demodulating the digital signal A demodulation unit, a rotation control loop gain management unit calculating an output value based on a signal output from the demodulation unit and a preset rotation control loop gain, an integrating unit generating and outputting a rotation output signal based on the output value, and the rotation In the optical fiber gyroscope using a dither stabilization device comprising a dither stabilization device for detecting an output signal,
The dither stabilization device,
A dither amplitude detector for detecting a rotation output signal of the optical fiber gyroscope output from the integrator and calculating a dither amplitude based on the detected rotation output signal of the optical fiber gyroscope;
A dither generator for generating a reference dither signal; And
And a control unit configured to calculate a dither amplitude error between the reference dither amplitude included in the reference dither signal generated from the dither generator and the dither amplitude calculated by the dither amplitude detection unit. scope.
디더 신호의 반주기마다 상기 회전 출력 신호를 누적하고, 임의의 제1 반주기 동안 누적된 값과 이어지는 제2 반주기 동안 누적된 값 간의 차이값을 계산하고, 상기 계산된 차이값을 2로 나눈 값을 상기 디더 진폭으로 산출하는 것을 특징으로 하는 디더 안정화 장치를 이용한 광 섬유 자이로스코프.The method of claim 8, wherein the dither amplitude detection unit,
Accumulating the rotation output signal every half period of the dither signal, calculating a difference value between a value accumulated during a first half period and a value accumulated during a second half period, and dividing the calculated difference value by two. An optical fiber gyroscope using a dither stabilization device, characterized in that it is calculated by dither amplitude.
상기 계산된 디더 진폭 오차와 기설정된 비례 이득을 근거로 출력값을 계산하는 것을 특징으로 하는 디더 안정화 장치를 이용한 광 섬유 자이로스코프.The method of claim 8, wherein the control unit,
An optical fiber gyroscope using a dither stabilizing device, characterized in that for calculating an output value based on the calculated dither amplitude error and a predetermined proportional gain.
상기 제어부로부터 계산된 출력값을 근거로 상기 광 섬유 자이로스코프의 회전 제어 루프 이득을 재설정하여 출력하는 것을 특징으로 하는 디더 안정화 장치를 이용한 광 섬유 자이로스코프.The method of claim 10, wherein the rotation control loop gain management unit,
An optical fiber gyroscope using a dither stabilizing device, characterized in that for outputting by resetting the rotation control loop gain of the optical fiber gyroscope based on the output value calculated from the controller.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100071625A KR101196206B1 (en) | 2010-07-23 | 2010-07-23 | Dither stabilizer and method thereof and fiber optic gyroscope using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100071625A KR101196206B1 (en) | 2010-07-23 | 2010-07-23 | Dither stabilizer and method thereof and fiber optic gyroscope using the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20120010055A KR20120010055A (en) | 2012-02-02 |
KR101196206B1 true KR101196206B1 (en) | 2012-11-05 |
Family
ID=45834731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020100071625A KR101196206B1 (en) | 2010-07-23 | 2010-07-23 | Dither stabilizer and method thereof and fiber optic gyroscope using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101196206B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101491887B1 (en) | 2012-12-31 | 2015-02-23 | 한국항공우주연구원 | Apparatus and method for stripping dither of system measuring physical quantity |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101319921B1 (en) * | 2012-09-07 | 2013-10-18 | 국방과학연구소 | Apparatus and method for stabilizing interferometer output variation in fiber optic gyroscope |
KR101316071B1 (en) * | 2012-09-07 | 2013-10-15 | 국방과학연구소 | Method for improvement of dead-zone characteristics in the closed-loop fiber-optic gyroscope based on the evaluation of variant feature in gyroscope output due to the change in dither amplitude |
KR101355534B1 (en) * | 2012-09-10 | 2014-01-27 | 국방과학연구소 | System and method for improving dead-zone in the interferometric fiber-optic gyroscope due to the imperfect characteristics of the optical components |
KR101382724B1 (en) * | 2012-12-28 | 2014-04-08 | 한국항공우주연구원 | Apparatus and method for adaptive proportional-integral control of angular velocity |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3533755B2 (en) | 1995-05-29 | 2004-05-31 | 株式会社トキメック | Fiber optic gyro |
-
2010
- 2010-07-23 KR KR1020100071625A patent/KR101196206B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3533755B2 (en) | 1995-05-29 | 2004-05-31 | 株式会社トキメック | Fiber optic gyro |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101491887B1 (en) | 2012-12-31 | 2015-02-23 | 한국항공우주연구원 | Apparatus and method for stripping dither of system measuring physical quantity |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20120010055A (en) | 2012-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101196206B1 (en) | Dither stabilizer and method thereof and fiber optic gyroscope using the same | |
US8186218B2 (en) | Physical quantity measuring apparatus and electronic device | |
US9160488B2 (en) | Apparatus and method for compensating output signals of magnetic encoder using digital phase-locked loop | |
KR101462772B1 (en) | Self-oscillation circuit having means for eliminating quadrature error and method for eliminating quadrature error using the circuit | |
JP5175129B2 (en) | System and method for high accuracy feedback control in a closed loop sensor | |
JP5766332B2 (en) | Fiber optic gyroscope dead band error suppression | |
CN104345516A (en) | Image shake correcting apparatus and control method for same, lens barrel, optical apparatus, and imaging apparatus | |
JP2008058303A (en) | High resolution ioc drive, and method for driving optical fiber gyroscope | |
KR20150064897A (en) | Apparatus and Method for driving gyro sensor | |
KR101420502B1 (en) | Apparatus and method for controlling gain automatically in inertia sensor | |
JP6771277B2 (en) | Calculation of gyro rate for interfering fiber optic gyro | |
JP3282547B2 (en) | External force measuring device | |
JPH10253360A (en) | Angle-of-rotation detector | |
JP5906397B2 (en) | Inertial force sensor | |
KR101548863B1 (en) | Appartus for gyro sensor and Controlling Method thereof | |
JPS61258109A (en) | Gyro error compensating device | |
JP2015152521A (en) | gyro sensor | |
KR101319921B1 (en) | Apparatus and method for stabilizing interferometer output variation in fiber optic gyroscope | |
KR20140118558A (en) | Apparatus for improving linearity of gyroscope sensor | |
RU2282147C1 (en) | System for correcting gyrostabilizer of marine gravimeter | |
CN110954082A (en) | Method for setting impact filtering threshold value in closed-loop control of optical fiber gyroscope | |
JP2010156657A (en) | Driving circuit, physical quantity sensor device | |
JP2017067581A (en) | Inertial force detection device | |
CN118474536A (en) | Anti-shake control method, anti-shake control device, medium and equipment | |
KR20150081896A (en) | Apparatus for driving gyro sensor and controlling Method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191002 Year of fee payment: 8 |