Волоконно-оптичний гіроскоп (FOG) — це прецизійний датчик, який вимірює кутову швидкість за допомогою інтерференції світла, а не механічних компонентів. Інженери зазвичай використовують оптичні гіроскопи в аерокосмічних, морських та навігаційних системах, де висока надійність і точність мають вирішальне значення.
На відміну від традиційних гіроскопів з обертовою масою, оптичні гіроскопи не містять рухомих частин, що підвищує їхню довговічність та стійкість до вібрацій і ударів.
Оптичний гіроскоп працює за принципом ефекту Саньяка. Цей ефект викликає зсув фази, коли система обертається. Система розділяє світловий промінь на дві частини. Один промінь рухається за годинниковою стрілкою, а інший — проти годинникової стрілки. Обидва промені рухаються через оптичне волокно із замкнутим контуром або резонансну порожнину. Обертання спричиняє різницю в часі проходження між променями. Ця різниця створює вимірюваний зсув фази. Система використовує цей зсув для обчислення швидкості обертання.
Якщо система нерухома, обидва промені повертаються до детектора одночасно і конструктивно інтерферують. Однак, коли система обертається, один промінь проходить трохи довший шлях, ніж інший, створюючи вимірювану різницю фаз. Гіроскоп перетворює цей зсув фази на точне значення кутової швидкості.
Існує два основних типи оптичних гіроскопів: кільцевий лазерний гіроскоп (RLG) та волоконно-оптичний гіроскоп (FOG). RLG використовують лазерні промені в трикутній або квадратній резонаторній камері, виготовленій із дзеркал, тоді як FOG направляють світло через довгі котушки оптичного волокна. FOG, як правило, менші, легші та міцніші, що робить їх ідеальними для мобільних або обмежених у просторі платформ.
Ці датчики відіграють ключову роль в інерційних навігаційних системах, де вони допомагають визначати положення, heading та орієнтацію, не покладаючись на зовнішні джерела, такі як GPS. Їх здатність функціонувати вdenied в суворих умовах робить їх незамінними в оборонній, аерокосмічній галузях, автономних транспортних засобах та підводній навігації.
FOG – волоконно-оптичний гіроскоп
