초록 ▼

본 연구에서는 자이로스코프의 동작특성 방정식(Performance equation)을 가능한한 가정을 줄여서 유도하였다. 식에 나타난 자이로스코프 오차 요인은 대각 짝 토오크(cross-coupling torque), 관성능률 불균형 토오크(anisoinertia torque), 불확실 토오크(uncertainty torque), 관성능률 불균형 짝 토오크(anisoinertia coupling torque)가 포함되어 있다.
이러한 오차 요인에 의해서, 항체의 각 운동속도 ω의 크기가 변화할때 오차출력 △A(sub)(g)는

본 연구에서는 자이로스코프의 동작특성 방정식(Performance equation)을 가능한한 가정을 줄여서 유도하였다. 식에 나타난 자이로스코프 오차 요인은 대각 짝 토오크(cross-coupling torque), 관성능률 불균형 토오크(anisoinertia torque), 불확실 토오크(uncertainty torque), 관성능률 불균형 짝 토오크(anisoinertia coupling torque)가 포함되어 있다.
이러한 오차 요인에 의해서, 항체의 각 운동속도 ω의 크기가 변화할때 오차출력 △A(sub)(g)는 어떤 특성을 가지며, 주요한 오차 요인이 무엇인가를 조사하였다. 이 결과 차이로스코프의 주요한 오차 요인은 ω의 크기에 따라 조금씩 다르지만, 출력축의 가속도에 의한 토오크와 대각 짝 토오크에 의하 오차가 가장 크고, 그 다음으로는 불확실 토오크, 관성능률 불균형 토오크, 관성능률 불균형 짝 토오크에 의한 오차가 출력축 가속도에 의한 토오크, 대각짝 토오크에 의한 오차에 비해 10(sup)(-3∼-4)정도의 크기를 나타낸다는 것을 알 수 있었다.
따라서 자이로스코프를 관성항법장치와 같이 자유공간에서 운동하는 항체에 사용할때 오차에 대한 보상이 필요하다는 것을 알 수 있었다.

Abstract ▼

In this project, a gyroscope performance equation is derived to study error characteristics of gyroscope. The derived equation is a detailed model describing single degree-of-freedom gyroscope, and an effort has been made not to make excessive assumptions.
The error sources considered in the equa

In this project, a gyroscope performance equation is derived to study error characteristics of gyroscope. The derived equation is a detailed model describing single degree-of-freedom gyroscope, and an effort has been made not to make excessive assumptions.
The error sources considered in the equation include cross-coupling torque (H(sub)(S)W((sub)(SRA)A(sub)(g)), output axis acceleration torque (I(sub)(g)PW(sub)(OA)), anisoinertia torque (W(sub)(IA)W(sub)(SRA)(I(sub)(Z)-I(sub)(x)) anisoinertia coupling torque ((W(sub)(IA)-W(sub)SRA)(I(sub)(z)-I(sub)(x)A(sub)(g)) and uncertainty torque ((u)M(sub)(g)).
Error characteristics of a gyroscope are studied by varing its input angular velocity : the major error sources are identified, and the contributions of each error source to the gyroscope output error are studied. The results show that the output axis acceleration torque and cross-coupling torque are the dominant error sources. Error outputs from the uncertainty torque, anisoinertia torque, anisoinertia coupling torque are 10 3 4 order less than the magnitude of the errors from the output axis acceleration torque and cross-coupling torque.
Therefore, it can be concluded that an error compensationscheme for these error sources is necessary when an inertial navigation system is implemented.

목차 Contents

• 자이로스코프 오차해석에 대한 연구...1
• 표지...1
• 1. 서론...13
• 1.1 연구의 목적...13
• 1.2 논문의 개요...18
• 2. 자이로스코프의 오차 모델...20
• 2.1 자이로스코프의 동작특성 방정식...20
• 2.2 자이로스코프의 오차...30
• 3. 오차 분석...35
• 3.1 개요...35
• 3.2 지이로스코프의 설계...35
• 3.3 분석방법...39
• 4. Simulation 결과 및 해석...50
• 4.1 개요...50
• 4.2 대각짝 토오크(Cross-Coupling torque) $H_s \: {\omega}_{SRA} \: A_g$...52
• 4.3 출력축에서의 각가속도에 의한 토오크(Output axis acceleration torque)$I_gP_{{\omega}OA}$...53
• 4.4 관성능률 불균형 토오크...54
• 4.5 관성능률 불균형 토오크...55
• 4.6 불확실 토오크...56
• 4.7 비교검토...58
• 5. 결론...71
• 부록...74
• 참고문헌...85