gyroscopyГироскопия и навигацияGiroskopiya i Navigatsiya0869-70352075-0927AO «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»gyroscopy-574Research ArticleСтатьиИсследование зоны нечувствительности волоконно-оптических гироскоповЕгоровД. А.

Егоров Дмитрий Александрович, инженер 1 категории.

 

ОлехновичР. О.

Олехнович Роман Олегович, кандидат технических наук, ведущий инженер.

УнтиловА. А.

Унтилов Александр Алексеевич, кандидат технических наук, начальник лаборатории. Член молодежной секции общественного объединения «Академия навигации и управления движением».

АлейникА. С.

Алейник Артем Сергеевич, аспирант.

ДейнекаГ. Б.

Дейнека Геннадий Борисович, кандидат физико-математических наук, доцент.

СтригалевВ. Е.

Стригалев Владимир Евгеньевич, кандидат физико-математических наук, заведующий кафедрой.

ГНЦ РФ ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» (С.-Петербург).Russian FederationСанкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики.Russian FederationСанкт-Петербургский государственный университет.Russian Federation2011200320261926477Copyright © Егоров Д.А., Олехнович Р.О., Унтилов А.А., Алейник А.С., Дейнека Г.Б., Стригалев В.Е., 20262026Егоров Д.А., Олехнович Р.О., Унтилов А.А., Алейник А.С., Дейнека Г.Б., Стригалев В.Е.Егоров Д.А., Олехнович Р.О., Унтилов А.А., Алейник А.С., Дейнека Г.Б., Стригалев В.Е.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/574

Рассматриваются вопросы, связанные с проблемой наличия зоны нечувствительности у интерферометрических волоконно-оптических гироскопов (ВОГ) компенсационного типа. Анализируются причины возникновения зоны нечувствительности у ВОГ. Приводятся методики испытаний по выявлению и оценке величины зоны нечувствительности и способы борьбы с ней. Излагаются данные о величине зоны нечувствительности ВОГ разработки различных фирм, как российских («Оптолинк», Пермская НППК, ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»), так и зарубежных (Honeywell, IXSEA).

The phenomenon of dead band in laser gyroscopes is widely known. However, as it has been found out recently, the dead band also occurs in fiber-optic gyroscopes (FOG). The issues related to the problem of dead band in interferometric close-loop FOG are considered. The causes of FOG dead band appearance and methods of its suppression are described and analyzed on the basis on literature review. FOG dead band identification and estimation procedure are discussed. The dead band values for FOG developed in Russian Federation (by RPC OPTOLINK Ltd., JSC Perm Research and Production Instrument Company, Concern CSRI Elektropribor, JSC, jointly with National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics) and other countries (Honeywell, IXSEA) are given.

ReferencesФилатов, Ю.В. Оптические гироскопы: Учебное пособие. - СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», ЦНИИ «Электроприбор», 2005, 139 с.Филатов, Ю.В. Оптические гироскопы: Учебное пособие. - СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», ЦНИИ «Электроприбор», 2005, 139 с.Лукьянов, Д.П. Лазерные и волоконно-оптические гироскопы: Состояние и тенденции развития // Гироскопия и навигация. - 1998. - № 4(23). - с.20-45.Лукьянов, Д.П. Лазерные и волоконно-оптические гироскопы: Состояние и тенденции развития // Гироскопия и навигация. - 1998. - № 4(23). - с.20-45.Lefevre H. The Fiber-Optic Gyroscope. - Artech House, London, 1992, 314 p.Lefevre H. The Fiber-Optic Gyroscope. - Artech House, London, 1992, 314 p.Chung-Jen Chen. Interferometric Fiber Optic Gyroscope Dead Band Suppression // Japanese Jour- nal Of Applied Physics, Part 2 - Letters, Applied Physics Express - APEX, Vol. 1, No. 7 (2008), pp. 072501-072503.Chung-Jen Chen. Interferometric Fiber Optic Gyroscope Dead Band Suppression // Japanese Jour- nal Of Applied Physics, Part 2 - Letters, Applied Physics Express - APEX, Vol. 1, No. 7 (2008), pp. 072501-072503.Разработка двухрежимного гирогоризонткурсоуказателя на базе трехкомпонентного волоконно-оптического гироскопа / А.П.Колеватов [и др.]// Гироскопия и навигация .- 2007.- № 2 (57).- С. 43-53.Разработка двухрежимного гирогоризонткурсоуказателя на базе трехкомпонентного волоконно-оптического гироскопа / А.П.Колеватов [и др.]// Гироскопия и навигация .- 2007.- № 2 (57).- С. 43-53.Yu Tao, Qing Li, Wu Yan-Ji. FOG Deadband Reason Analysis And Error Compensation // Journal Of Chinese Inertial Technology, 2007, 15(3).Yu Tao, Qing Li, Wu Yan-Ji. FOG Deadband Reason Analysis And Error Compensation // Journal Of Chinese Inertial Technology, 2007, 15(3).Pan Xiong; Zhang Chun-Xi; Jin Jing; Yang De-Wei; Song Ning-Fang. Data Analysis and Modeling of Dead Zone in Close-loop Fiber Optic Gyros // J. Opto-Electronic Engineering, 2008, 35(5), pp.61-65.Pan Xiong; Zhang Chun-Xi; Jin Jing; Yang De-Wei; Song Ning-Fang. Data Analysis and Modeling of Dead Zone in Close-loop Fiber Optic Gyros // J. Opto-Electronic Engineering, 2008, 35(5), pp.61-65.Pavlath G.A. Closed-loop fiber optic gyros // Proc. of SPIE, vol. 2837, 1996, pp.46-60.Pavlath G.A. Closed-loop fiber optic gyros // Proc. of SPIE, vol. 2837, 1996, pp.46-60.Jun Pan. Dead Band Phenomena Of Closed-Loop Fiber Optic Gyroscope And The Experiment To Eliminate Dead Band // Acta Aeronautica Et Astronautica Sinica, 2001, Vol. 22, No. 02.Jun Pan. Dead Band Phenomena Of Closed-Loop Fiber Optic Gyroscope And The Experiment To Eliminate Dead Band // Acta Aeronautica Et Astronautica Sinica, 2001, Vol. 22, No. 02.Wang Wei, Fu Tie-Gang. Analysis On Dead-Band Mechanism Of Digital Closed-Loop FOG // Journal Of Chinese Inertial Technology, 2007, 15(1).Wang Wei, Fu Tie-Gang. Analysis On Dead-Band Mechanism Of Digital Closed-Loop FOG // Journal Of Chinese Inertial Technology, 2007, 15(1).Song Ning-Fang, Li Jing, Jin Jing, Zhang Gang. The Study on Deadband of Fiber Optic Gyro // Journal Of Projectiles, Rockets, Missiles And Guidance, 2005, Vol.25, No. 01.Song Ning-Fang, Li Jing, Jin Jing, Zhang Gang. The Study on Deadband of Fiber Optic Gyro // Journal Of Projectiles, Rockets, Missiles And Guidance, 2005, Vol.25, No. 01.Jin Jing, Zhang Chunxi, Song Ningfang, Li Lijing. Dead Band Nonlinearity Of Digital Closed- Loop FOG // Journal Of Beijing University Of Aeronautics And Astronautics, 2007, Vol 33; No. 9; Issue 175, Pages 1046-1050.Jin Jing, Zhang Chunxi, Song Ningfang, Li Lijing. Dead Band Nonlinearity Of Digital Closed- Loop FOG // Journal Of Beijing University Of Aeronautics And Astronautics, 2007, Vol 33; No. 9; Issue 175, Pages 1046-1050.Pan Xiong; Zhang Chun-Xi; Jin Jing; Yang De-Wei; Song Ning-Fang. Data Analysis and Modeling of Dead Zone in Close-loop Fiber Optic Gyros // J. Opto-Electronic Engineering, 2008, 35(5), pp.61-65 (in chinese).Pan Xiong; Zhang Chun-Xi; Jin Jing; Yang De-Wei; Song Ning-Fang. Data Analysis and Modeling of Dead Zone in Close-loop Fiber Optic Gyros // J. Opto-Electronic Engineering, 2008, 35(5), pp.61-65 (in chinese).Wang Ma-hua, Cui Yi-Ping, Zhang Tong. Analysis on the Mechanism of Dead Band Phenomena in Digital Closed-Loop Fiber Optic Current Transformers // Chinese Journal of Sensors and Actuators, 2009, Volume 22, No. 01.Wang Ma-hua, Cui Yi-Ping, Zhang Tong. Analysis on the Mechanism of Dead Band Phenomena in Digital Closed-Loop Fiber Optic Current Transformers // Chinese Journal of Sensors and Actuators, 2009, Volume 22, No. 01.Исследование зоны нечувствительности волоконно-оптических гироскопов. Реферат доклада / Д.А.Егоров [и др.]// Рефераты докладов XXVII конференции памяти Н.Н. Острякова. -С.Пб.: ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2010. - С. 15.Исследование зоны нечувствительности волоконно-оптических гироскопов. Реферат доклада / Д.А.Егоров [и др.]// Рефераты докладов XXVII конференции памяти Н.Н. Острякова. -С.Пб.: ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2010. - С. 15.Jin Jing, Zhang Chun-Xi, Song Ning-Fang. Electrical Crosstalk of Modulation Signal in Digital Closed-loop FOG // Acta Aeronautica Et Astronautica Sinica, 2007, Vol. 28; Part 5, P. 1200-1205.Jin Jing, Zhang Chun-Xi, Song Ning-Fang. Electrical Crosstalk of Modulation Signal in Digital Closed-loop FOG // Acta Aeronautica Et Astronautica Sinica, 2007, Vol. 28; Part 5, P. 1200-1205.Трехосный волоконно-оптический гироскоп для морских навигационных систем / И.К.Мешковский [и др.]// Материалы XVI Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам. - СПб, ЦНИИ «Электроприбор». - 2009. - С. 7-12.Трехосный волоконно-оптический гироскоп для морских навигационных систем / И.К.Мешковский [и др.]// Материалы XVI Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам. - СПб, ЦНИИ «Электроприбор». - 2009. - С. 7-12.Трехосный волоконно-оптический гироскоп для морских навигационных систем /И.К.Мешковский [и др.] // Гироскопия и навигация. - 2009. - № 3. - С. 3-9.Трехосный волоконно-оптический гироскоп для морских навигационных систем /И.К.Мешковский [и др.] // Гироскопия и навигация. - 2009. - № 3. - С. 3-9.Sunders G., Dankwort R., Strandjord L., Bergh R. (Honeywell, Inc.). Fiber Optic Gyroscope With Deadband Error Reduction, US Patent 5999304, 1999.Sunders G., Dankwort R., Strandjord L., Bergh R. (Honeywell, Inc.). Fiber Optic Gyroscope With Deadband Error Reduction, US Patent 5999304, 1999.Jun Pan. The Experiment Of Eliminating Dead Band In The Output Signal Of The Closed-Loop Fiber Optic Gyroscope // Acta Photonica Sinica, 2000, Vol. 29, No. 02.Jun Pan. The Experiment Of Eliminating Dead Band In The Output Signal Of The Closed-Loop Fiber Optic Gyroscope // Acta Photonica Sinica, 2000, Vol. 29, No. 02.Mao Cai-hong, Wang Dong-yun, Shu Xiao Wu, Yang Guo-guang. Pseudo-random modulation in the all-digital closed-loop fiber optic gyroscope // Opto-Electronic Engineering, 2002, S1 Issue.Mao Cai-hong, Wang Dong-yun, Shu Xiao Wu, Yang Guo-guang. Pseudo-random modulation in the all-digital closed-loop fiber optic gyroscope // Opto-Electronic Engineering, 2002, S1 Issue.Mao Cai-hong, Yang Guo-guang. Application of pseudo-random modulation in full-digital closed-loop optic fiber gyroscope // Opto-Electronic Engineering, 2003, 29(6), 80-83.Mao Cai-hong, Yang Guo-guang. Application of pseudo-random modulation in full-digital closed-loop optic fiber gyroscope // Opto-Electronic Engineering, 2003, 29(6), 80-83.Jin Jing, Li Min, Song Ningfang, Zang Chunxi. Random modulation for fiber optic gyroscope based on four-states Markov chain // Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 07, 2008.Jin Jing, Li Min, Song Ningfang, Zang Chunxi. Random modulation for fiber optic gyroscope based on four-states Markov chain // Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 07, 2008.Song Ning-Fang, Wang Xia Xiao, Wu Zhan-Jun. Method For Eliminating The Deadband Of FOG // Journal of Chinese Inertial Technology, 2006, Vol. 14, No. 04.Song Ning-Fang, Wang Xia Xiao, Wu Zhan-Jun. Method For Eliminating The Deadband Of FOG // Journal of Chinese Inertial Technology, 2006, Vol. 14, No. 04.Yu Hai-Cheng, Wang Wei, Huang Lei. Improved Performance Of Scale Factory Linearity In Closed-Loop IFOG // Journal of Chinese Inertial Technology, 2007, 15, No. 04, Page 449-451. Closed-Loop IFOG // Journal of Chinese Inertial Technology, 2007, 15, No. 04, Page 449-451.Yu Hai-Cheng, Wang Wei, Huang Lei. Improved Performance Of Scale Factory Linearity In Closed-Loop IFOG // Journal of Chinese Inertial Technology, 2007, 15, No. 04, Page 449-451. Closed-Loop IFOG // Journal of Chinese Inertial Technology, 2007, 15, No. 04, Page 449-451.Zhang Xiao-Feng, Zhang Gui-cai. Research on Dead Zone Error Reduction Technique in Closed-loop Fiber Optic Gyroscope // Piezoelectrics & Acoustooptics, 2009, 31, No. 02.Zhang Xiao-Feng, Zhang Gui-cai. Research on Dead Zone Error Reduction Technique in Closed-loop Fiber Optic Gyroscope // Piezoelectrics & Acoustooptics, 2009, 31, No. 02.Pavlath G.A., Tazartes D.A. (Northrop Grumman Guidance and Electronics Co., Inc.) Fiber Optic Gyroscope Deadband Circumvention Apparatus and Method, US Patent 7633626, 2009.Pavlath G.A., Tazartes D.A. (Northrop Grumman Guidance and Electronics Co., Inc.) Fiber Optic Gyroscope Deadband Circumvention Apparatus and Method, US Patent 7633626, 2009.Lange C.H., Chen, Chung-jen. Methods And Apparatus For Fiber Optic Gyroscope Dead Band Error Suppression Modulation, US Patent 6744519, 2004.Lange C.H., Chen, Chung-jen. Methods And Apparatus For Fiber Optic Gyroscope Dead Band Error Suppression Modulation, US Patent 6744519, 2004.Lange C.H., Chen, Chung-Jen. Apparatus And Methods For Dead Band Error Suppression In Fiber Optic Gyroscopes , Canadian Patent 2484201, 2003.Lange C.H., Chen, Chung-Jen. Apparatus And Methods For Dead Band Error Suppression In Fiber Optic Gyroscopes , Canadian Patent 2484201, 2003.Three Axis Motion Simulator Model AC3367-TCC. Data Sheet. Acutronic Schweiz AG, Switzerland, 2008.Three Axis Motion Simulator Model AC3367-TCC. Data Sheet. Acutronic Schweiz AG, Switzerland, 2008.Волоконно-оптический гироскоп бесплатформенных инерциальных систем навигационного класса. Разработка, термокомпенсация, испытания /А.Колеватов [и др.] // Гироскопия и навигация. - 2010. - № 3. - С. 49-60.Волоконно-оптический гироскоп бесплатформенных инерциальных систем навигационного класса. Разработка, термокомпенсация, испытания /А.Колеватов [и др.] // Гироскопия и навигация. - 2010. - № 3. - С. 49-60.Интерферометрические волоконно-оптические гироскопы с линейным выходом / В.Е.Прилуцкий [и др.]// Гироскопия и навигация. - 2004. - № 3. - с.62-72.Интерферометрические волоконно-оптические гироскопы с линейным выходом / В.Е.Прилуцкий [и др.]// Гироскопия и навигация. - 2004. - № 3. - с.62-72.IMU 120 User Guide. MU-IMU120-019-A, IXSEA, 2005.IMU 120 User Guide. MU-IMU120-019-A, IXSEA, 2005.

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