FOG – 광섬유 자이로스코프
광섬유 자이로스코프(FOG)는 기계적 구성 요소 대신 빛의 간섭을 사용하여 각속도를 측정하는 정밀 센서입니다. 엔지니어가 높은 신뢰성과 정확도가 필수적인 항공우주, 해양 및 항법 시스템에 주로 사용하는 광학 자이로스코프입니다.
기존의 회전 질량 자이로스코프와 달리 광학 자이로스코프에는 움직이는 부품이 없어 내구성과 진동 및 충격 저항성이 향상됩니다.
광학 자이로스코프는 사냑 효과(Sagnac effect)를 이용하여 작동합니다. 이 효과는 시스템이 회전할 때 위상 편이를 유발합니다. 시스템은 광선을 두 부분으로 나눕니다. 한 광선은 시계 방향으로 이동하고 다른 광선은 반시계 방향으로 이동합니다. 두 광선 모두 폐루프 광섬유 또는 공진 공동을 통과합니다. 회전으로 인해 광선 간의 이동 시간에 차이가 발생합니다. 이 차이는 측정 가능한 위상 편이를 생성합니다. 시스템은 이 편이를 사용하여 회전 속도를 계산합니다.
시스템이 정지해 있으면 두 광선이 동시에 감지기에 도달하여 보강 간섭을 일으킵니다. 그러나 시스템이 회전할 때 한 광선이 다른 광선보다 약간 더 긴 경로를 이동하여 측정 가능한 위상 차이를 생성합니다. 자이로스코프는 이 위상 편이를 정밀한 각속도 판독값으로 변환합니다.
광학 자이로스코프에는 링 레이저 자이로스코프(RLG)와 광섬유 자이로스코프(FOG)의 두 가지 주요 유형이 있습니다. RLG는 거울로 만들어진 삼각형 또는 사각형 공동 내의 레이저 비움을 사용하고, FOG는 긴 광섬유 코일을 통해 빛을 유도합니다. FOG는 더 작고 가벼우며 더 견고한 경향이 있어 모바일 또는 공간이 제한된 플랫폼에 이상적입니다.
이러한 센서는 GPS와 같은 외부 참조에 의존하지 않고 위치, 방위, 방향을 결정하는 데 도움이 되는 관성 항법 시스템에서 핵심적인 역할을 합니다. GNSS 음영 지역이나 가혹한 환경에서 기능할 수 있는 능력 덕분에 방위 산업, 항공우주 및 자율주행 차량에서 없어서는 안 될 필수 요소입니다.
