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초록
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본 논문은 광섬유 간섭계의 제한된 회전 측정범위($\pi$/2[radian]) 확장을 통하여 고속 회전입력을 감지할 수 있는 광섬유자이로 설계에 관한 연구 결과를 기술하였다. 디지털 세로다인 변조 기법을 바탕으로 광섬유자이로 신호처리 회로를 설계하였으며, 제작된 프로토타입 광섬유자이로의 시험결과 약 ${\pm}3000[deg/sec]$의 고속 회전측정 성능과 약 150[ppm]의 환산계수 성능을 확인하였다. 따라서 본 논문에서는 고속회전 감지를 위한 광섬유자이로 설계의 유효성이 검증되었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

We studied the design of fiber optic gyroscope that enables to sense high rotation by extending the limit of rotation sensibility of fiber optic interferometer. Based on the digital serrodyne modulation technique, the signal processing of fiber optic gyroscope was designed and the prototype fiber op...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 고속회전 감지 각속도를 요구하는 시스템에 적용 가능한 광섬유자이로의 신호 처리에 관한 연구에 대하여 기술하였다. 프로토 타입 광섬유자이로를 제작하여 실험한 결과, 감지 각속도 #영역을 ±π[radian] 까지 확장하는 알고리즘 적용함으로써 ±3000[deg/sec]범위까지 확장된 감지 각속도 및 약 151[ppm](1σ)의 비선형 오차를 얻었다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
광섬유자이로의 장점은? 광섬유자이로는 1970년도 중반에 Sagnac 효과의 원리를 바탕으로 개발이 시작되었으며, 광원이나 광섬유 등 부품 소자의 성능 개선이 이루어지면서 본격적인 기술발전이 이루어져 왔다[2]. 광섬유자이로의 장점으로는 기존 기계식 자이로에 비해 제작공정이 단순하고 소형이며 움직이지 않는 구성품들로 구성되어 있다. 또한 적용되는 대부분의 광학부품들이 장시간 동안 높은 신뢰도를 갖고, 통신용 부품으로 이루어짐으로써 비교적 저비용으로 생산이 가능하다. 광섬유자이로는 신호처리 방식에 따라 개루프 방식과 폐루프 방식으로 나뉜다.
광섬유자이로는 신호처리 방식에 따라 어떻게 나뉘는가? 또한 적용되는 대부분의 광학부품들이 장시간 동안 높은 신뢰도를 갖고, 통신용 부품으로 이루어짐으로써 비교적 저비용으로 생산이 가능하다. 광섬유자이로는 신호처리 방식에 따라 개루프 방식과 폐루프 방식으로 나뉜다. 개루프 방식은 일반적으로 전광섬유 구조(All Fiber Configuration)를 갖으며, 저급 자이로에 주로 쓰이는 방식이다[3].
개루프 방식과 폐루프 방식을 설명하시오. 광섬유자이로는 신호처리 방식에 따라 개루프 방식과 폐루프 방식으로 나뉜다. 개루프 방식은 일반적으로 전광섬유 구조(All Fiber Configuration)를 갖으며, 저급 자이로에 주로 쓰이는 방식이다[3]. 이 방식은 회전 측정 범위가 제한적일 뿐만아니라 환산계수 비선형도가 수 퍼센트에 이른다. 반면 폐루프 방식은 중급이나 고급 자이로에 널리 쓰이는 방식으로 높은 회전에도 비선형 오차가 작은 장점을 갖는다[1].
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참고문헌 (4)

  1. 도재철 외, “디지털 폐루프 신호처리를 적용한 광섬유자이로 설계 및 성능평가”, 한국항공우주학회지 제 34권 제 9호, pp. 97-103, 2006. 9. 

  2. 정경호 외, “폐루프 광섬유자이로 변조진폭정밀제어”, 제13차 광전자 및 광통신 학술회의,2006. 5. 

  3. 정경호 외, “폐루프 광섬유자이로의 디지털세로다인 신호처리기 모델링 시뮬레이션”, 한국군사과학기술학회, pp. 355-358, 2004. 8. 

  4. H. C. Lefevre, "Fiber Optic Gyroscope",Artech House, 1993. 

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