초록 ▼

모듈로 레이저 자이로는 디지탈 제어 프로세서를 갖는 레이저 자이로를 구비한다. 디지탈 제어 프로세서는 안전하고 신속하게 레이저 자이로를 시동시킨다. 또한 마이크로프로세서는 자이로의 테스트를 실행하며, 헬쓰신호를 제공한다. 선택적 시동 동작은 모드에 대한 볼트의 교정과 시스템 구성을 포함하여 실행될 수 있다. 자이로 파이미터 로드 명령어, 자이로 제어 명령어, 자이로 상태 명령어, 자이로 교정 및 진단 명령어를 포함하는 여러가지 정보는 관성항법 사스템에 제공될 수 있다. 고전압 시동 회로는 고전압 시동 모듈과 고전압 펄스발생 장치를

모듈로 레이저 자이로는 디지탈 제어 프로세서를 갖는 레이저 자이로를 구비한다. 디지탈 제어 프로세서는 안전하고 신속하게 레이저 자이로를 시동시킨다. 또한 마이크로프로세서는 자이로의 테스트를 실행하며, 헬쓰신호를 제공한다. 선택적 시동 동작은 모드에 대한 볼트의 교정과 시스템 구성을 포함하여 실행될 수 있다. 자이로 파이미터 로드 명령어, 자이로 제어 명령어, 자이로 상태 명령어, 자이로 교정 및 진단 명령어를 포함하는 여러가지 정보는 관성항법 사스템에 제공될 수 있다. 고전압 시동 회로는 고전압 시동 모듈과 고전압 펄스발생 장치를 포함할 수 있다. 고전압 시동 회로는 모듈러 레이저 자이로내에 포함될 수 있다. 디서 모터에 대한 직류 디지탈 디서 드라이브는 레이저 빔의 로크 인을 방지하기 위해 자이로의 디서링을 제어한다. 디서 스트리퍼는 디서 신호의 스트리핑을 제어한다. 바이어스 드리프트 레이트 개선 시스템과 랜덤 드리프트 레이트 개선 시스템은 에러를 감소시킨다. 수명 예측 메카니즘은 가장 자람직하지 않은 퍼포먼스 파리미터를 저장하는 메모리 모델을 구비하며, 소정 장애 기준에 대해 평가한다. 구동 전류 제어기는 수명을 늘리기 위해 레이징전류를 제어하고 퍼포먼스를 보강한다. 단일 트랜스포머 전원 공급기는 모듈러자이로에 전력을 공급한다.

대표청구항 ▼

적어도 하나의 관성 특성을 측정하는 모듈러 센서 장치에 있어서, (a) 적어도 하나의 센서 제어 입력과 이 적어도 하나의 센서 제어 입력에 응답하여 변동하는 측정된 관성 특성이 출력이 있고, 적어도 하나의 관성특성을 감지하는 관성 센서 수단과; (b) 상기 적어도 하나의 센서 제어 입력에 접속된 적어도 하나의 제어 출력이 있고, 상기 관성 센서 수단을 제어하는 디지탈 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈러 센서 장치.제1항에 있어서, 상기 관성 센서 수단은 마이크로큰트롤러를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈러 센서

적어도 하나의 관성 특성을 측정하는 모듈러 센서 장치에 있어서, (a) 적어도 하나의 센서 제어 입력과 이 적어도 하나의 센서 제어 입력에 응답하여 변동하는 측정된 관성 특성이 출력이 있고, 적어도 하나의 관성특성을 감지하는 관성 센서 수단과; (b) 상기 적어도 하나의 센서 제어 입력에 접속된 적어도 하나의 제어 출력이 있고, 상기 관성 센서 수단을 제어하는 디지탈 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈러 센서 장치.제1항에 있어서, 상기 관성 센서 수단은 마이크로큰트롤러를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈러 센서 장치.제1항에 있어서, 상기 디지탈 제어 수단은 마이크로콘트롤러를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈러 센서 장치제1항에 있어서, 상기 관성 센서 수단을 소정 방식으로 시동하며 상기 관성 센서 수단에 접속된 관성 센서 시동 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈러 센서 장치.제4항에 있어서, 상기 디지탈 제어 수단은 상기 모듈러 센서 장치에 대한 헬쓰 상태를 나타내는 적어도 하나의 동작 측정 출력이 있고, 이 적어도 하나의 동작 측정 출력에 접속된 헬쓰 상태를 평가하는 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈러 센서 장치.제3항 있어서, 상기 마이크로콘트롤러는 불휘발성 메모리 수단을 추가로 구비하며, 이 불휘발성 메모리 수단에 있는 적어도 하나의 동작 파라미터를 저장하는 것을 특징으로 하는 모듈러 센서 장치.제6항에 있어서, 상기 모듈러 센서 장치를 적어도 하나의 구성으로 세트하기 위해 적어도 하나의 동작제어 입력과, 상기 적어도 하나의 구성으로 상기 모듈로 센서 장치를 세팅하고, 적어도 하나의 동작 제어 입력에 접속된 구성 출력을 갖는 구성 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈로 센서 장치.제1항에 있어서, 상기 디지탈 제어 수단에 접속되며, 상기 모듈러 센서 장치의 내장 테스트를 실행하는 자기 테스트 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈러 센서 장치.제1항에 있어서, 상기 디지탈 제어수단과 고전압으로 시동될수 있는 상기 관성 수단은 하우징내에 밀봉식으로 봉합되고, (a) 상기 하우징내에 밀봉식으로 봉합된 저전압 전원 접속을 제공하는 저전압 전원 접속수단과; (b) 상기 하우징내에 포함되며, 상기 저전압 전원 접속 수단에 접속되고, 상기 관성 센서 수단을 시동하는 고전압 시동 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로하는 모듈러 센서 장치.제2항에 있어서, 디서 모터와 디서 픽오프가 있는 디서 자이로 블록을 구비하는 상기 레이저 자이로용의 직류 디지탈 디서 드라이브 장치를 추가로 포함하며, 상기 직류 디지탈 디서 드라이브 장치는 상기 디서 픽오프출력을 구비하며, 상기 디서 픽오프에 접속된 상기 디서 픽오프 감지 수단과; 증폭된 디서 픽오프 출력을 구비하는 디서 픽오프 출력 중폭 수단과; 상기 증폭된 디서 픽오프 출력에 접속되어 디지탈 디서 신호 출력을 갖는 아날로그-디지탈 변환 수단과; 펄스폭 변조 신호를 출력을 갖는 상기 디지탈 디서 신호 출력에 기준 변위를 감산하고, 그 값에 소정량의 랜덤노이즈를 가산함에 값에 비례하여, 펄스폭 변조 신호 출력을 생성하는 디지탈 제어 수단과; 상기 디서 모터에 접속된 디서 드라이브 신로를 갖는 펄스폭 변조 신호 출력에 응답하여 상기 디서 모터를 드라이브하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈러 센서 장치.제2항에 있어서, 디서 모터와 디서 픽오프가 있는 디서 자이로 블록을 구비하는 상기 레이저 자이로용의 디서 스트리퍼 장치를 추가로 포함하며, 상기 디서 스트리퍼 장치는 상기 디서 픽오프에 접속되어 디서 픽오프 출력을 갖는 디서 픽오프 감지수단과; 증폭된 디서 픽오프 출력을 갖는 디서 픽오프 증폭 수단과; 상기 증폭된 디서 픽오프 출력에 접속되어 디지탈 디서 신호 출력을 갖는 아날로그-디지탈 변환 수단과; 상기 디지탈 디서 신호 출력에 접속되어 디서 스트리프 관성 항법 출력을 구비하며, 상기 디지탈 디서 신호 출력을 각 변위값으로 변환하고, 이전 각 변위값으로부터 각 변위값을 감산하여 각 변위에서의 변화를 생성하고, 새로운 독출 카운터 값을 판독하여 새로운 독을 카운터 값으로부터 이전 독출 카운터에서의 변화를 생성하고, 각 변위와 독출카운터 값 사이의 차가 되도록 디서 스트리프 관성 항법 출력을 생성하는 디지탈 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈러 센서 장치.제2항에 있어서, 경로 길이를 갖는 레이저와, 제1미러 위치를 갖는 제1경로 길이 제어 미러와, 제2미러 위치를 갖는 제2경로 길이 제어 미러와, 상기 제1및 제2미러 위치에 주기적으로 변화하는 바이스 트리프트 레이트를 추가로 구비하는 레이저 자이로용의 바이어스 드리프트 레이트 개선 장치를 추가로 포함하며, 상기 바이어스 드리프트 레이트 장치는 상기 제1경로 길이 제어 미러에 결합되어 상기 제1경로 길이 제어 미러를 위치시키는 제1미러 위치결정 수단과; 상기 제2경로 길이 제어 미러에 결합되어 상기 제2경로 길이 제어 미러를 위치시키는 제2미러 위치설정 수단과; 상기 제1및 제2미러 위치가 몰드에 대한 한 주기의 경로 길이 볼트가 변화하도록 상기 제1및 제2미러 위치 수단에 결합되며, 상기 제1 및 제2미러 위치 제어 수단을 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈러 센서 장치.제6항에 있어서, 상기 마이크로콘트롤러는 상기 모듈러 센서 장치가 적어도 하나의 동작 파리미터에 근거하여 장애가 일어날 때를 예측하는 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈러 센서 장치.제1항에 있어서, 상기 관성 센서 수단은 관성 센서 수명을 구비하고, 상기 관성 센서 수명을 결정하며, 상기 디지탈 제어 수단에 접속하여 수명 풀력을 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈러 센서 장치. 제2항에 있어서, 전류값을 나타내는 디지탈 제어 신호를 생성하는 수단과; 디지탈 제어 신호 생성 수단에 결합되어 디지탈 제어 신호를 아날로그 신호로 변환하는 수단과; 상기 아날로그 신호에 결합되어, 상기 아날로그 신호에 응답하고 상기 지탈 제어 신호에 비례하여 상기 모듈러 센서 장치의 애노드에 구동 전류를 공급하는 수단을 구비하는 레이저 자이로용 구동 전류 제어 장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈러 센서 장치.제2항에 있어서, 경로 길이와 파장과 세기와 제1 및 제2경로 길이 제어 미러를 갖는 레이저를 추가로 구비하는 레이저 자이로용 구동 전류 제어 장치를 포함하며, 스위프 신호, 스위치 신호, 비스위치 신호, 디서신호 및 비디서 신호를 갖는 복수의 변조 신호를 제공하는 디지탈 논리수단과; 제1입력에서 상기 디지탈 논리 수단에 결합되어 출력을 갖는 제1인버터 수단과; 신호 입력이 상기 제1인버터 수단의 출력에 결합되며, 제1제어 입력이 상기 스위치 신호에 결합되며, 제2제어 입력이 비스위치 신호에 결합되고, 제1스위치 위치에 대응하는 제1출력과 제2스위치 위치에 대응하는 제2출력을 갖는 스위칭 수단과; 제1입력이 제1스위칭 수단의 출력에 결합되며 제2입력이 제2스위칭 수단의출력에 결합되고, 경로 길이 제어 신호를 제공하는 출력을 갖는 적분수단과; 레이저 빔 세기를 모니터링하고, 레이저 빔 세기 모니터 신호를 제공하는 수단과; 펄스폭 변조 신호와 제1아날로그-디지탈 입력과 제2아날로그-디지탈 입력을 제공하는 수단을 포함하며, 논리 제어 입력이 상기 디지탈 논리 수단의 제어 입력에 결합되며, 상기 제1아날로그-디지탈 입력이 상기 경로 길이 제어 신호에 결합되며, 제2아날로그-디지탈 입력이 LIM 신호에 결합된 상기 디지탈 논리 수단을 제어하고, 상기 경로 길이 제어 신호에 응답하여 복수의 변조 신호를 동작시키기 위해 상기 디지탈 논리 수단에 제어 신호를 공급하고, 상기 경로 길이 제어 신호 및 LIM 신호에 응답하여 펄스폭 변조 신호에 대한 펄스폭 변조 듀티 사이클을 추가로 판정하는 제어 수단과; 상기 펄스폭 변조 신호를 제공하는 수단에 결합되며, 상기 경로 길이 제어 신호에 결합되고, 상기 펄스폭 변조 신호에 응답하여 제1 및 제2경로 길이 제어 미러를 미분적으로 드라이브하는 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈러 센서 장치.제1항에 있어서, 전압 공급 출력을 갖는 DC전압 공급 수단과; 적어도 하나의 고전압 전력 공급 출력을 제공하도록 상기 전압 공급 출력에 접속된 DC-DC 변환 수단을 구비하는 전원 공급 장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈러 센서 장치.제1항에 있어서, 저전압 공급 장치에 접속된 제1 및 제2저전압 중앙-텝 권선을 갖는 트랜스포머 수단과; 제1 및 제2고전압 출력을 제공하는 제1 및 제2고전압 중앙-텝 권선을 구비하는 전원 공급 장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈러 센서 장치.제2항에 있어서, 적어도 하나의 레이저 빔은 애노드 및 캐소드 사이의 적어도 한 부분의 캐비티에 흐르는 전류에 의해 생성되고, 구동 전류 제어 시스템은 빔 세기를 나타내는 모니터 신호를 생성하는 모니터 수단과; 상기 전류를 공급하기 위해 상기 애노드 및 캐소드에 결합된 전원 공급 수단과; 빔 세기 상수를 유지하기 위해 상기 전류를 제어하도록 상기 모니터 신호에 응답하는 수단의 조합으로 구성된 것을 특징으로 하는 모듈러센서 장치.제1항에 있어서, 고속 범용 비동기 송수신기(UART)와 이 UART를 제어하는 주변 트랜젝션 시스템을 갖는 마이크로프로세서와; 상기 UART에 접속된 송신 라인과; 상기 UART에 접속된 수신 라인과; 마이크로프로세서 제어기 외부 시스템과; 상기 송신 라인상의 직렬 데이타를 병렬 출력을 갖는 병렬 데이타로 변환하기 위해 상기 송신 라인에 접속된 직렬-병렬 변환기와; 인터페이스 출력을 갖는 상기 병렬 출력에 접속된 선입선출(FIFO) 레지스터 수단과; 상기 마이크로프로세서 제어기 외부 시스템으로부터 명령어를 수신하기 위해 상기 마이크로프로세서 제어기 외부 시스템에 접속된 상기 FIFO 레지스터 수단의 출력에 접속된 인터페이스 논리유닛과; 상기 인터페이스 논리 유니트로부터의 병렬 데이타를 UART와의 통신을 위한 직렬 데이타로 변환하는 수신 라인과 상기 인터페이스 논리 유니트에 접속된 병렬-직렬 변환기를 구비하는 자기 테스터 장치를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈러 센서 장치.자이로 블록내의 개비티에 있는 레이저와, 상기 레이저를 검출하도록 상기 자이로 불록에 접속된 광다이오드 수단과, 상기 자이로 불록을 구동하기 위해 상기 자이로 블록에 접속된 디서 드라이브 모터와, 상기 자이로 블록의 동작을 감지하기 위해 상기 자이로 블록에 접속된 디서 픽오프와, 상기 캐비티내의 상기 레이저를 유지하기 위한 캐소드와 제1 및 제2애노드를 구비하는 모듈러 레이저 자이로에 있어서, 캐소드 및 애노드 전류를 제어하기 위해 구동 전류 제어 출력과 펄스폭 변조 출력을 구비하며, 일체형으로 결합된 A/D 변환기를 구비하고, 상기 레이저 자이로를 제어하기 위해 접속된 마이크로콘트롤러와; 상기 디서 드라이브 모터를 구동하고, 상기 레이저 자이로를 제어하기 위해 접속된 마이크로큰트롤러와; 상기 디서 드라이브 모터를 구동하고, 상기 마이크로콘트롤러로부터 상기 펄스폭 변조 출력을 수신하기 위해 접속된 직류 디지탈 디서 드라이브와; 레이저 경로 길이 데이타를 처리하기 위해 상기 마이크로프로세서에 의해 사용된 A/D 변환기 출력을 추가로 구비하며, PLC 트랜스듀서 수단을 제어하기 위해 접속되며, 상기 자이로 블록에 위치한 PLC 픽오프로부터 입력을 수신하기 위해 접속되고, 레이저 경로 길이를 감지하기 위해 사용되는 경로 길이 제어기와; 상기 자이로 블록내의 상기 레이저를 유지하기 위해 상기 레이저 자이로에 접속되며, 마이크로큰터롤러 입력과, 상기 캐소드에 접속된 제1구동 전류 제어 출력과, 상기 제1애노드에 접속된 제2구동 전류 제어 출력과, 상기 제2애노드에 접속된 제3구동 전류 제어 출력을 구비하는 구동 전류 제어 수단과; 자이로 하우징내에 있으며, 레이저 자이로를 시동하도록 허용된 상기 구동 전류 제어 수단에 접속된 고접압 시동 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈러 레이저 자이로.제21항에 있어서, 상기 자이로 블록은 블록 온도를 측정하기 위해 상기 자이로 블록에 접속되며, A/D 변환기 입력에 접속된 출력을 갖는 블록 온도 센서를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈러 레이저 자이로.제21항에 있어서, 상기 마이크로콘트롤러에 일체형으로 결합되며, 상기 마이크로콘트롤러는 전송 및 수신 수단을 통해 관성 감지 수단을 제어하는데 사용된 외부 시스템에 접속된 범용 비동기 송수신기(UART)를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈러 레이저 자이로.제21항에 있어서, 상기 디서 픽오프는 A/D 변환기 입력에 접속된 디서 픽오프 출력을 갖는 디서 픽오프증폭기를 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈러 레이저 자이로.제21항에 있어서, 상기 레이저를 검출하는 독출 카운터는 상기 레이저 자이로에 결합되고 광다이오드 수단이 입력되며, 상기 독출 카운터의 출력은 A/D 변환기 입력에 접속되며 디지탈 논리 수단과 링 레이저 자이로에 동시에 접속되는 것을 특징으로하는 모듈러 레이저 자이로.제1항에 있어서, 상기 관성 센서 수단은 디서 픽오프를 갖는 레이저 자이로를 구비하며, 상기 디서 픽오프는 디서 픽오프 출력을 구비하며, 제1디지탈 디서 픽오프 출력으로 출력과; 상기 디서 픽오프 출력을 제2디지탈 디서 픽오프 출력으로 변환하는 제2아날로그-디지탈 변환 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈러 센서 장치.제26항에 있어서, 상기 제2아날로그-디지탈 변환 수단은 상기 디지탈 제어 수단에 접속되는 것을 특징으로 하는 모듈러 센서 장치.적어도 하나의 미러를 갖는 레이저 자이로 랜덤 드리프트 레이트를 측정하는 방법에 있어서, 바이어스 드리프트 레이트 사이클로 레이저 자이로를 동작시키는 단계와; 적어도 하나의 미러의 복수의 위치에서 랜덤 드리프트 레이트를 측정하는 단계와; 가장 낮은 랜덤 드리프트 레이트의 발생을 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.제2항에 있어서, 상기 레이저 자이로는 복수의 모드를 갖는 레이저 빔과 레이저 경로 길이를 갖는 레이저 경로를 추가로 구비하며, 상기 디지탈 제어 수단은 스위프 업부분 및 스위프 다운 부분을 갖는 경로 길이 제어 레지스터를 추가로 구비하며, 상기 레이저 경로 길이는 상기 스위프 업 부분에 응답하여 상기 복수의 모드 중 하나로 증가하고 상기 스위프 다운 부분에 응답하여 상기 복수의 모드중 하나로 감소하는 것을 특징으로 하는 모듈러 센서 장치.모듈러 레이저 자이로 하우징과; 상기 모듈러 레이저 자이로 하우징내에 있는 레이저 자이로 전극과 레이저 빔을 갖고, 자이로 각을 생성하는 레이저 자이로와; 상기 모듈러 레이저 자이로 하우징내에 있는 전류 제어 출력, 디서 드라이브 출력, 기판위에 있는 아날로그-디지탈 변환기 및 마이크로프로세서를 갖는 디지탈 제어 프로세서와; 상기 전류 제어 출력에 접속된 제어 입력을 갖고, 상기 레이저 자이로에 있는 레이징 전류를 제어하며, 상기 레이저 자이로 전극에 접속된 전극출력과 고전압 입력을 추가로 구비하며, 상기 모듈러 레이저 자이로 하우징내에 있는 구동 전류 제어 수단과; 고전압 시동 모듈과 고전압 입력에 접속된 고전압 펄스 발생 장치를 구비하며, 상기 모듈러 레이저 자이로 하우징내에 있는 고전압 시동 회로와; 모드에 대한 볼트를 교정하는 디지탈 제어 프로세서와 시스템 구성에 결합된 수단과; 상기 디서 드라이브 출력에 접속된 상기 레이저 자이로의 디서링을 제어하는 직류 디지탈 디서 드라이브와; 상기 기탄위에 있는 아날로그-디지탈 변환기에 결합되며, 디서 신호를 상기 디지탈 제어 프로세서로 전송하는 디서 픽오프 수단과; 디서 신호를 수신하고, 상기 자이로 각으로부터 상기 디서 신호를 스트리핑하는 상기 디지탈 제어 프로세서에 결합된 디서 스트리퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈러 레이저 자이로.※참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.