ファイバーオプティック・ジロスコップ (FOG) とは何か? どのように動作する?

ファイバーオプティックジロスコップ (FOG) は,従来の機械的なローター構造と従来の振動MEMSジロ構造を完全に放棄する高級固体体慣性センサーです.独立して設計され 最適化されましたこのコア精密光学慣性装置は 純粋な光ファイバー伝送センサー技術を採用し 移動するキャリアの角速度を正確に捉え 測定します高信頼性の慣性ナビゲーションシナリオで比類のないパフォーマンスを提供する.

市場にあるメインストリームMEMSジロスコップと機械的ジロスコップとは異なり,私たちの自社開発のFOG機能機械的な動く部品がゼロで 長期間の漂流が極低で 瞬時に冷却が可能で 環境に非常に安定しています商用級慣性センサーの精度ギャップを効果的に埋め,航空宇宙,深海探査,海洋航海の厳格な技術要件を満たします.普通の慣性装置がサポートできない 高精度産業測定.

私たちのFOGは 超広いダイナミック測定範囲を誇っています 優れたセンサー柔軟性です地球の回転に相当する超遅い回転を正確に捉えることができ 航空機の高速ダイナミック回転に迅速に対応できます熱付け時間が不要で ゼロの遅延で起動をサポートする ファイバーオプティックジロスコップは 起動後すぐに安定した出力を提供します迅速な対応に不可欠です高精度ミッションシナリオ

構造設計とアプリケーションの位置付けに基づいて,私たちのFOGシリーズは,に分かれます単軸そして3軸構成:単軸のFOGは,低コストで簡単な校正手順を備えたコンパクトな軽量構造を採用する.中級産業用機器や無人機用機器のための単方向姿勢安定化と基本ナビゲーションシステムに完璧に合致する3軸のFOGは全次元光学センサーを搭載し 完全な3D姿勢追跡と 超高レベルのナビゲーション精度を実現します人工航空機などの高級フルポジションナビゲーション機器を運航する長期耐久性を持つUUV,オフショア船,深海探知プラットフォーム私たちのFOG製品は,グローバル高精度慣性測定とナビゲーション分野に広く使用されています.

すべての光ファイバージロスコップは クラシックサグナック効果光学慣性センサーの基本的な物理原理で,接触のない,高安定性,機械的干渉なしに漂流抑制回転測定を保証する.

動作メカニズムは,標準化された物理的比喩で直感的に説明できます. 2つの光束は正確な"高速ランナー"として動作します.密く巻き込まれた高精度光ファイバーコイルが閉ざされた円形光学伝送線として機能します静止状態にあるとき,内部安定光源から放出される2つの同一の低コアレンスの光束が分断され,分岐して繊維回路に沿って時計回りの方向と時計回りの反対方向に伝播する.ゼロの相差で同時に戻ります

キャリアが回転すると,2つの反向伝播光束の有効光伝送経路は同期的に変化します一つの光束は,延長された光学経路を移動し,もう一方の光線は,短縮された経路を移動します.この相差が捕捉され分析され, キャリアのリアルタイム角速度に厳密に比例します.そして,私たちの自社開発された信号デモジュレーションアルゴリズムシステムによって計算されます.

FOGによって生成されるサグナック相位シフトは,光速の変化ではなく,回転運動の下での有効光路の変化からのみ発生することを強調する価値があります.この基本的な物理的利点は,基本的な測定誤差を排除します.恒常的な慣性センサーの精度限界をはるかに上回る非常に高い長期測定安定性と繰り返し性を備えています

私たちのFOGは 5つのコアで構成された高度な統合された光電子システムです 内部で開発され カリブレーションされた部品ですすべての構造設計と技術プロセスは,我々のR&Dチームによって独立して最適化されています 光信号伝達から電気信号出力までの正確な調整を実現するために微小な光学相変化を 高精度で高安定度の角速度データに変換します

• プロの安定光源SLD/ASEの低コアレンスの光源を自社で独立してスクリーニングし校正し,超安定で低騒音の光学出力を提供します源からの光学的な妨害を抑制します長期間の航海任務において,長期的に一貫した測定精度と減衰防止性能を保証する.
• 高精度光学カップラー&Yジャンクション波導体自動校正可能な2*2 X型コップラーと高安定性Y波導体の部品を採用し,等光束の光分割と効率的な光組み合わせを実現する.精密な偏振制御と線形相変調機能を統合しています高感度サグナック効果の検出のための信頼性の高い光学基盤を提供します.
• 高級のワンドファイバーコイル (コアセンシングユニット)センサーコアコンポーネントは 超低損失の特殊光ファイバーを採用し 多層密度の巻き込み技術で チームによって独立して最適化されています合理的な繊維長さとコイル回転は,微妙なサグナック相差を大幅に増幅します.センサーの解像度と検出感度が大幅に向上します 独占的な巻き込みプロセスと固定構造設計は感知性能低下を回避する.
• 高感度光検出器照明センサーは 微小な干渉光の 濃度の変化を捕捉します微妙な光相差を超高信号/ノイズ比の弱い電気信号に変換する純粋で効果的な原始データを提供し,その後アルゴリズム解析を行う.
• 自社開発の信号処理回路システム私たちの独占的な適応式デモジュール化 騒音フィルタリング 温度補償回路は 元の電気信号の 増幅,校正,誤差補償を実現しますリアルタイムで環境騒音の干渉をなくし,最終的に安定した出力高精度で,角速度と姿勢データも利用できます.

伝統的な機械的ジロスコップと商用MEMSジロスコップと比較して,我々の独立開発のFOGシリーズは,ハイエンド慣性ナビゲーションフィールドで不可替代なコア強みを持っています:

1. 完全固体状態で磨きなし: 機械的な回転部品や振動構造がないし,機械的な磨きや疲労損失はゼロで,使用寿命が大幅に延長され,保守後のコストは削減されます.
2. 超低長期漂流: 完全な温度範囲の校正と自己適応エラー補償アルゴリズムにより,長時間連続動作中に非常に低い漂流を維持します.従来の慣性センサーの累積誤差の核心痛点を解く.
3. 即興と迅速な対応: 予備の加熱は必要ありません オンにするとリアルタイムナビゲーション出力を実現し,迅速な応答ミッションのシナリオに完全に適応します
4. 極端 な 環境 に 適応 する 能力: 優れた振動耐性,衝撃耐性,高温の安定性,高空,深海,高湿度などの厳しい環境で長期にわたって安定した動作をサポートしますそして強い振動.

高精度光学装置と超長線コイルプロセスによって 制限されています 私たちのFOGは より高精度で信頼性がありますが 比較的大きな容量があり 製造コストも高く消費者のレベルのミニチュアMEMSセンサーと比較して少し高い消費電力したがって,それはMEMS慣性センサーで差別化された製品位置付けを形成する,超小型,超低功率のポータブル民間デバイスに適用されません.

世界的な慣性ナビゲーション市場では私たちのFOGとSI-MIMU MEMSシリーズは,差別化された位置付けと互いを補完する性能を持つ完全な製品マトリックスを形成します自社開発のSI-MIMU MEMS IMUは 小型化,低コスト,大規模な民間用シナリオ,例えば商業用UAV,産業用ロボット,低速自動運転車に焦点を当てていますファイバーオプティック・ジロスコップは 高精度なシナリオを標的にします航空宇宙機器,船舶,深海探知システム,高精度の測量および地図作成の慣性ナビゲーションシステムを含む.

FOGシリーズは 海外の技術的な独占を 打ち破りました核心光学慣性技術の完全な国内独立制御性を実現する信頼性があり 高精度で 費用対効果の高い慣性ナビゲーションソリューションを グローバルハイエンドのインテリジェント機器と海洋航空宇宙産業に提供しています