gyroscopyГироскопия и навигацияGiroskopiya i Navigatsiya0869-70352075-0927AO «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»gyroscopy-504Research ArticleСтатьиБесплатформенная инерциальная навигационная система на основе ВОГ с уходом одна морская миля в месяц: мечта уже достижима?ПатюрельИ.

Патюрель Ив, главный инженер по инерциальным системам.

ОнтасИ.

Онтас Иоахин, специалист по инерциальным системам и датчикам. 

ЛефеврЭ.

Лефевр Эрве, доктор наук, технический директор.

НаполитаноФ.

Наполитано Фабьен, доктор наук, директор по продвижению продукции.

iXBlue, (г. Марли-ле-Руа)France201302032026213313Copyright © Патюрель И., Онтас И., Лефевр Э., Наполитано Ф., 20262026Патюрель И., Онтас И., Лефевр Э., Наполитано Ф.Патюрель И., Онтас И., Лефевр Э., Наполитано Ф.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gyroscopy.ru/jour/article/view/504

В 2006 г. на симпозиуме по гиротехнологиям Немецкого института навигации в г. Штутгарт была представлена конструкция и результаты испытаний системы MARINS – первой навигационной системы на основе волоконно-оптических гироскопов (ВОГ) с уходом одна морская миля (1853 м) в день [2]. Эта система сейчас находится в производстве и поставляется на многочисленные суда.

Современный уровень развития ВОГ не способен обеспечить требуемые характеристики даже при строго контролируемом терморегулировании. Первое, что нужно сделать, – это увеличить геометрический фактор путем увеличения диаметра и длины волоконной катушки, а также снизить шум измерения, более точно управлять длиной волны источника света, уменьшить температурный градиент, и др.

Статья по докладу на XX Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам.

In 2006, we presented at DGON symposium in Stuttgart [2] the design and navigation results of MARINS, the first FOG-based navigation system within the class of 1 nautical mile per day. This navigation system in now in production and has been delivered to numerous navies.

Today we are challenged by even better performance and the question is: have we reached the limits of the technology or can we still improve the performance of our sensors? One nautical mile in a month means a bias stability of 2*10-5 degrees per hour! It may look foolish for a strapdown system with a dynamic range of at least 100 degrees per second. However, based on tests results, we provide evidence showing that FOG is the right technology to build a fully strapdown INS of this class. In particular we present:

Of course, the present FOG design is not good enough for the required perform-ance, even in a strictly controlled environment. The first way to go about this is obviously to increase the geometry factor (and therefore sensitivity) by increasing both diameter and length of the fiber coils, but this will not be sufficient. It will be necessary to improve detection noise, to control more accurately the light source wavelength, to reduce temperature gradient … Clearly there are difficulties on the way to a FOG-based strapdown system able to navigate with an accuracy of 1 nautical mile over several weeks; however, we show that FOG technology has not reached its ultimate potential yet and that the dream of even higher performance is within reach.

Fiber Optics GyroNavigationAllan varianceReferencesPost E.J., “Sagnac effect”, review of Modern Physics, Vol. 39, 475-494, 1967.Post E.J., “Sagnac effect”, review of Modern Physics, Vol. 39, 475-494, 1967.H.J. Arditty, P. Graindorge, H.C. Lefèvre, P. Martin, J. Morisse, and P. Simonpiétri, “Fiber-optic gyroscope with all-digital processing”, OFS 6, Springer-Verlag Proceedings in Physics, 131-136, 1989.H.J. Arditty, P. Graindorge, H.C. Lefèvre, P. Martin, J. Morisse, and P. Simonpiétri, “Fiber-optic gyroscope with all-digital processing”, OFS 6, Springer-Verlag Proceedings in Physics, 131-136, 1989.30th FOG Anniversary Session, OFS 18 Conference, Cancun, 2006.30th FOG Anniversary Session, OFS 18 Conference, Cancun, 2006.F. Aronowitz, Fundamentals of the Ring Laser Gyro, Optical Gyros and their Application, RTO AGARDograph 339, pp. 3-1 to 3-45, 1999.F. Aronowitz, Fundamentals of the Ring Laser Gyro, Optical Gyros and their Application, RTO AGARDograph 339, pp. 3-1 to 3-45, 1999.D.M. Rozelle, “The hemispherical resonator gyro: from wineglass to the planets”, in Proceedings of the 19th AAS/AIAA Space Flight Mechanics Meeting, 1157-1178, 2009.D.M. Rozelle, “The hemispherical resonator gyro: from wineglass to the planets”, in Proceedings of the 19th AAS/AIAA Space Flight Mechanics Meeting, 1157-1178, 2009.H. Lefèvre., “The Fiber-Optic Gyroscope”, Artech House, Boston-London, 1992.H. Lefèvre., “The Fiber-Optic Gyroscope”, Artech House, Boston-London, 1992.Savage P.G., Strapdown Analytics, Strapdown Associates, Maple Plain, Minnesota, 2007.Savage P.G., Strapdown Analytics, Strapdown Associates, Maple Plain, Minnesota, 2007.Y. Paturel et al., “MARINS, the first FOG navigation system for submarines” in Proceedings of Symposium Gyro technology, 2006.Y. Paturel et al., “MARINS, the first FOG navigation system for submarines” in Proceedings of Symposium Gyro technology, 2006.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.