JPS6148714A - Drift correction system of optical gyro - Google Patents

Drift correction system of optical gyro

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JPS6148714A
JPS6148714A JP59170384A JP17038484A JPS6148714A JP S6148714 A JPS6148714 A JP S6148714A JP 59170384 A JP59170384 A JP 59170384A JP 17038484 A JP17038484 A JP 17038484A JP S6148714 A JPS6148714 A JP S6148714A
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optical
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angular velocity
optical gyro
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Takashi Takaguchi
隆 高口
Akihiro Ishibashi
石橋 明洋
Shoichi Kobayashi
昭一 小林
Teigo Okada
岡田 定五
Hisao Sonobe
久雄 園部
Atsushi Sugaya
厚 菅家
Kosei Hori
堀 孝正
Rokuro Miyazaki
宮崎 緑郎
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Japan Steel Works Ltd
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Hitachi Ltd
Japan Steel Works Ltd
Technical Research and Development Institute of Japan Defence Agency
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Abstract

PURPOSE:To detect an invariably accurate angular velocity of rotation by providing a means which turns over the rotational angular velocity detection surface of the optical gyro by 180 deg., and comparing detected quantities before and after the turning-over operation with each other and detecting a zero point. CONSTITUTION:An optical fiber gyro device is a single-body device formed by providing an optical module 7 to a drum 9 provided with an optical fiber coil 8, and the rotational angular detection surface of the optical gyro is inverted by 180 deg. to perform zero-point detection by comparing detected quantities before and after the inverting operation with each other. Therefore, drift correction of the optical gyro and the calibration of detection sensitivity are performed optionally during the use of the optical gyro, so tha accumulation of errors is eliminated and the invariably accurate rotational angular speed is detected.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、光フアイバジャイロ、リングレーザジャイロ
などの光ジャイロのドリフト補正に係や、特に長期的に
高い精度を与えることができるように高精度でドリフト
量の検出ができるようにした光フアイバジャイロに関す
る。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to drift correction of optical gyros such as optical fiber gyros and ring laser gyros. This invention relates to an optical fiber gyro that can detect the amount of drift.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

航空機、船舶、自動車、或いはロボットなど各種の移動
体の慣性航法や姿勢制御用、または走行位置表示用など
には、回転角速度の検出を要し、そのため従来は主とし
て旋回コマを用いた、いわゆる機械式のジャイロが用い
られていた。
Detection of rotational angular velocity is required for inertial navigation, attitude control, and display of running position of various moving objects such as aircraft, ships, automobiles, and robots. A type gyro was used.

しかしながら、近年、このような機械式のジャイロ以外
の種々の物理現象を利用したジャイロが実用化されるよ
うになり、そのうちの一つて尤ジャイロがある。
However, in recent years, gyros that utilize various physical phenomena other than such mechanical gyros have come into practical use, and one of them is the gyro.

しかして、この光ジャイロにも元ファイバジャイロやリ
ングレーザジャイロなど徨々のものが知られているが、
このうちの元ファイバジャイロの基本的な侮成例を第1
図によって説明すると、この第1図において、1は光源
用の半辱体レーザ。
However, there are many types of optical gyros known, such as former fiber gyros and ring laser gyros.
The first is a basic example of the original fiber gyro.
To explain with a diagram, in FIG. 1, numeral 1 indicates a semicircular laser for a light source.

2はアイソレータ、3はビームスプリッタ、4゜4′は
レンズ、5は受光素子、6は検出器、7は検出処理部を
構成する光学モジュール、8は元ファイバコイル、9は
ドラムである。
2 is an isolator, 3 is a beam splitter, 4° 4' is a lens, 5 is a light receiving element, 6 is a detector, 7 is an optical module constituting a detection processing section, 8 is an original fiber coil, and 9 is a drum.

レーザ1を供給源とするレーザ光はアイソレータ2を週
ってからビームスプリッタ3に入射し、ここで2つに分
けられ、それぞれレンズ4,4′を介して元ファイバ8
の一方の端部8aと他方の端部8bからそれぞれ光フア
イバコイル8内に入射する。
The laser light sourced from the laser 1 passes through the isolator 2 and then enters the beam splitter 3, where it is split into two parts, each passing through lenses 4 and 4' to the original fiber 8.
The light enters the optical fiber coil 8 from one end 8a and the other end 8b, respectively.

元ファイバコイル8は例えは数10 mから数1000
m位の長さの光ファイバをドラム9に巻いてコイル状に
したもので、その一方の端部8aから入射されたレーザ
光は元ファイバコイル8の中を右廻りに旋回しながら通
過しためと他方の端部8bからコイル8を抜は出し、他
方の端部8bから入射されたレーザ光はコイル8の中を
左廻りに旋回しながら通過したあと一方の端部8aから
コイル8を抜は出す。そして、これらの端部8a、8b
を抜は出したレーザ光はそれぞれ別のレンズ4,4′を
通って再びビームスプリッタ3に戻り、ここで合成され
て受光素子5に入射する。
The original fiber coil 8 is, for example, from several tens of meters to several thousand
An optical fiber with a length of approximately m is wound around a drum 9 to form a coil, and the laser light incident from one end 8a passes through the original fiber coil 8 while rotating clockwise. The coil 8 is pulled out from the other end 8b, and the laser beam incident from the other end 8b passes through the coil 8 while rotating counterclockwise, and then the coil 8 is pulled out from the other end 8a. Put out. And these ends 8a, 8b
The extracted laser beams pass through separate lenses 4 and 4' and return to the beam splitter 3, where they are combined and enter the light receiving element 5.

従って、受光索子5に入射するレーザ光は、光フアイバ
コイル8を右廻シに通過したものと、左廻9に通過した
ものとによる干渉光となっている。
Therefore, the laser light incident on the light receiving cable 5 is interference light of the laser light that has passed through the optical fiber coil 8 in the clockwise direction and the laser light that has passed in the counterclockwise direction 9.

そこで、いま、この光フアイバコイル8に矢印A又はB
で示すようなドラム9の中心軸を回転ad+とする方向
の回転運動が角速度ωで与えられると、サグナック効果
によシ受光素子5に入射しているレーザ光の干渉状態が
変化(レーザ光の明暗の強度、又は干渉縞の移動)し、
これが受光素子5によって電気信号に変換され、検出器
6によって回転角速度ωを衣わす信号として検出される
ことになる。
Therefore, now, point arrow A or B to this optical fiber coil 8.
When rotational motion in the direction of rotation ad+ about the central axis of the drum 9 as shown in is given at an angular velocity ω, the interference state of the laser light incident on the light receiving element 5 changes due to the Sagnac effect (the state of interference of the laser light incident on the light receiving element 5 changes) (intensity of brightness or darkness, or movement of interference fringes),
This is converted into an electrical signal by the light receiving element 5, and detected by the detector 6 as a signal that affects the rotational angular velocity ω.

従って、この第1図に示す元ファイバジャイロによれば
、ドラム9の中心軸と直角な平面を回転角速度検出面と
して、この面内で中心軸回シに発生する回転角速度ωの
太ささとその回転方向とを測定することができる。
Therefore, according to the original fiber gyro shown in FIG. 1, the plane perpendicular to the central axis of the drum 9 is used as the rotational angular velocity detection plane, and the thickness of the rotational angular velocity ω generated in the central axis rotation within this plane is determined. The direction of rotation can be measured.

ところで、一般に、光を応用した計測処理によれば、高
い分解能が得られ、高精度が期待される反面、光学系を
構成するレンズなどのガラス材やこれらを保持する部材
の僅かな変形や僅かな屈折率の変化によっても測定動作
に大きな影響が現われ、測定値にドリフトを生じる。
By the way, in general, measurement processing that applies light can provide high resolution and is expected to be highly accurate. Changes in the refractive index can also have a significant effect on measurement operations, causing drift in measured values.

一方、このような変形や屈折率の変化は温度便化によっ
て生じ、従って、従来の元ジャイロでは温度変化による
ドリフトが著しく、光分なオd度が得られないという問
題点がある。
On the other hand, such deformation and change in refractive index occur due to temperature changes, and therefore, in conventional original gyros, there is a problem that drift due to temperature changes is significant and it is not possible to obtain an optical odd degree.

例えば、上記の第1図で説明した元ファイバジャイロで
は、その光学モジー−ル7の中には、光源となる半尋体
レーザ1をはじめ、ビームスプリッタ3やレンズ4.4
′があυ、これらは僅かな温UK化に対しても屈折率の
変化を生じ、さらには熱′#張の変化による変形のγこ
めに、レーザ光に対する光路に差を生じる。さらに、長
尺の光ファイバからなる元ファイバコイル8が光路に含
まれているため、温度変化に伴なう元ファイバコイル8
の光学的性質の変化が大きく現われ、特に温度変化の影
響が著しい。
For example, in the original fiber gyro explained in FIG.
However, even a slight increase in temperature causes a change in the refractive index, and furthermore, due to deformation caused by a change in thermal tension, a difference occurs in the optical path for the laser beam. Furthermore, since the original fiber coil 8 made of a long optical fiber is included in the optical path, the original fiber coil 8
There are significant changes in the optical properties of the material, and the influence of temperature changes is particularly significant.

なお、これを防止するためには、例えば光学系をできる
だけ小型化したり、固体化を図ったりすることが考えら
れるが、感度の低下や固体化技術の面から限界がある。
In order to prevent this, for example, it is possible to make the optical system as small as possible or to make it solid-state, but there are limits in terms of reduced sensitivity and solid-state technology.

また、温度制御を行なうことも考えられるが、このため
には’/10〜”/100”の高精度の温度側(財)が
必要にな9、コスト面から実用的でないという問題点か
おる。
It is also conceivable to perform temperature control, but this requires a high-precision temperature device (material) of '/10 to '/100'9, which poses the problem of being impractical from a cost standpoint.

特に、前述のような航仝機、船舶、自動車などの移動体
における慣性jれ法や姿勢制御、或いは走行位ff1表
示などのための回転角速度の検出には、長時間にわたっ
ての安定性(低ドリフト性)が要求されるが、従来の光
ジャイロではそのままでこのような要求を勇足するもの
が得られないという欠点があった。
In particular, long-term stability (low However, conventional optical gyros have the drawback of not being able to meet these requirements as they are.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を除き、温度
側倒を施こさなくても充分に安定に高棺度が保てるよう
にした光ジャイロのドリフ) ?tli正方式全方式す
るにある。
The purpose of the present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art described above and to provide an optical gyro that can maintain a sufficiently stable high temperature without temperature adjustment (drift). The tli formal method is complete.

〔発明の嬬要〕[Gist of invention]

この目的を達成するため、本発明は、光ジャイロに、そ
の回転角速度検出面を180度反転きせて裏返しにする
手段を設け、反転前と反転後の検出出力の比較によ)ド
リフトの大きさが任意に、しかも正碓に検出できるよう
にした点を特徴とする。
In order to achieve this object, the present invention provides an optical gyro with means for inverting its rotational angular velocity detection surface by 180 degrees and then turning it over, and by comparing the detection output before and after inversion, the magnitude of the drift can be determined. It is characterized by the fact that it can be detected arbitrarily and precisely.

〔発明の実地例〕[Practical example of the invention]

以下、本発明による光ジャイロのドリフト袖正方式につ
いて、図示の実施例により詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The drift arm correction method for an optical gyro according to the present invention will be described in detail below with reference to illustrated embodiments.

ここで、本発明の実施例について説明する前に、まず第
2図ないし第4図によって本発明の動作原理について説
明する。
Before describing embodiments of the present invention, the principle of operation of the present invention will first be explained with reference to FIGS. 2 to 4.

第2図は第1図に示しγこ光フアイバジャイロの基本的
な梅成のものを実用的な元ファイバジャイロ装置として
単体に慣成したもので、光学モジー−ル7を光フアイバ
コイル8が設けであるドラム9に取付けて単体の装置と
したものであり、第2図(イ)は通常の検出動作時での
状態(以下、通常状態という)を、そして同図(ロ)は
(イ)の状態から180度反転して裏返した状態(以下
、反転状態という)をそれぞれ示したものである。
Fig. 2 shows the basic Umenari of the gamma optical fiber gyro shown in Fig. 1, which has been constructed as a single practical fiber gyro device, in which the optical module 7 is replaced by an optical fiber coil 8. It is attached to a drum 9, which is a stand-alone device, to form a single device. Figure 2 (A) shows the state during normal detection operation (hereinafter referred to as the normal state), and Figure 2 (B) shows the state during normal detection operation (I). ) shows a state in which the state is reversed by 180 degrees and turned over (hereinafter referred to as an inverted state).

次に、第3図(イ)、(ロ)はそれぞれ第2図0)、仲
)の状態におけるサグナック効果の説明図で、尤ファイ
バジャイロに或る値の回転角速度Δωが与えられている
場合での光フアイバコイル8内を辿るレーザ光の光路状
態を示したもので、実線8a′は元ファイバコイル8の
端部8aから入射したレーザ光の光路を、そして破線8
b’は同じく端部8bから入射したレーザ光の光路をそ
れぞれ表わしている。
Next, Figures 3 (a) and (b) are explanatory diagrams of the Sagnac effect in the states of Figure 2 (0) and (naka), respectively, when a certain value of rotational angular velocity Δω is given to the fiber gyro. The solid line 8a' represents the optical path of the laser light that entered from the end 8a of the original fiber coil 8, and the broken line 8
Similarly, b' represents the optical path of the laser beam incident from the end portion 8b.

一方、元ファイバコイル8には回転角速度Δωが与えら
れているから、レーザ光が光ファイノくコイル8の中を
通過するのに必要な時間をtoとすれば、この時間t0
の間に光フアイバコイル8はΔω1oだけ回動し、この
結果、回転角速度Δωの回転方向(第3図では右回り)
と同じ方向で九ファイノくコイル8の中を通過するレー
ザ光、つまシ第3図(イ)では実線83′の光路を通る
レーザ光、そして第3図(CI)では破線8 b’の光
路を通るレーザ光の方が、他方の光路、つまり第3図(
/I)では破線8b’の光路を通るレーザ光、第3図(
ロ)では実i s a’の光路を通るレーザ光よシも長
い光路を通ることになシ、サグナック効果を現わすこと
になる。そして、第3図(イ)の通常状態と(ロ)の反
転状態とでは、光路の長短関係が反転していることが判
る。
On the other hand, since the original fiber coil 8 is given a rotational angular velocity Δω, if the time required for the laser beam to pass through the optical fiber coil 8 is to, then this time t0
During this period, the optical fiber coil 8 rotates by Δω1o, and as a result, the rotation direction of the rotational angular velocity Δω (clockwise in FIG. 3)
The laser beam passes through the coil 8 in the same direction as the laser beam, the laser beam passes through the optical path indicated by the solid line 83' in Fig. 3 (A), and the optical path indicated by the broken line 8 b' in Fig. 3 (CI). The laser beam that passes through the other optical path, that is, the one in Figure 3 (
/I), the laser beam passes through the optical path indicated by the broken line 8b';
In (b), the laser beam actually passes through a longer optical path than the optical path of is a', and the Sagnac effect appears. It can be seen that the length relationship of the optical path is reversed between the normal state shown in FIG. 3(a) and the inverted state shown in FIG. 3(b).

そこで、光フアイバジャイロを、時間t H)の間は第
3図(イ)に示す通常状態に保ち、その後、元ファイバ
ジャイロを反転裏返して時間t(ロ)の間は第3図(ロ
)に示すような反転状態にし、さらにその後、再び第3
図(イ)の通常状態に戻し、かつ、この間にはΔωの一
定の回転角速度が光フアイバジャイロに与えられていた
とする。
Therefore, the optical fiber gyro is kept in the normal state shown in Fig. 3 (a) for a time t (H), and then the original fiber gyro is turned over and the state shown in Fig. 3 (b) is maintained for a time t (b). After that, turn it into the inverted state as shown in
It is assumed that the normal state shown in FIG.

そうすると、この間に元ファイバジャイロによって検出
される回転角速度検出信号Sは第4図に示すようになる
。なお、この第4図で、時間t(ロ)は光フアイバジャ
イロを第2図の(イ)の状態から(ロ)の状態に反転し
て裏返えすときの時間と、第2図の(ロ)の状態から(
イ)の状態に反転して通常状1幅に戻すときの時間を表
わしている。
Then, the rotational angular velocity detection signal S detected by the original fiber gyro during this time becomes as shown in FIG. In Fig. 4, time t(b) is the time taken to flip the optical fiber gyro from state (a) to state (b) in Fig. 2, and (b) in Fig. 2. ) from the state of (
It represents the time it takes to reverse to the state (a) and return to the normal one-width state.

そこで、これら第3図(イ)、(ロ)と第4図から明ら
かなように、時間t0)のときの検出信号Sは回転角速
度Δωによるものであり、これに対して時間t(ロ)に
おける検出(*−!Sも同じく回転角速度Δωによるも
のではあるが、第3図の(イ)と仲)の比較から明らか
なように、この時間t(ロ)では回転角速度Δωに対し
て元ファイバコイル8による光路の関係が反転しておシ
、このため、回転角速度Δωによる検出信号Sの方向も
反転して現われ、従ってこの時間【(ロ)における検出
信号Sの太きては時間t@)における検出信号Sの太き
でとは!4なったものとな9、その差は丁度、回転角速
度Δωに対応した検出信号Sの値ΔωSの2借となって
担われることが判る。そして、この結果、時間t(イン
における検出信号Sのレベルと時間t(ロ)におけるそ
れとの差を求め、この差の1/2に相当するレベル(直
H) o −oで表わす)を求めてやれは、この直線O
−0が回転角速度ω=0を表わすレベル、つまり零点と
なり、この゛零点の震動かドリフトであるから、これに
よシトリフトをイ[III正することができることにな
る。
Therefore, as is clear from these FIGS. 3(a) and 4(b), the detection signal S at time t0) is due to the rotational angular velocity Δω, whereas the detection signal S at time t(b) The detection at (*-!S is also based on the rotational angular velocity Δω, but as is clear from the comparison between (a) and middle) in Fig. 3, at this time t(b), the original The relationship of the optical path due to the fiber coil 8 is reversed, and therefore the direction of the detection signal S due to the rotational angular velocity Δω is also reversed, and therefore the detection signal S at this time [(b) becomes thicker at time t. What is the thickness of the detection signal S in @)? It can be seen that the difference is exactly 2 times the value ΔωS of the detection signal S corresponding to the rotational angular velocity Δω. As a result, the time t (the difference between the level of the detection signal S at In and the level at time t (B) is calculated, and the level corresponding to 1/2 of this difference (direct H) expressed as o - o) is calculated. This straight line O
-0 is the level representing the rotational angular velocity ω=0, that is, the zero point, and since this is the vibration or drift of this zero point, it is possible to correct the shift by this.

そこで、元ジャイロに、その回転角速度検出面を180
度反転させて裏返しにする手段を設け、光ジャイロ使用
中の任意の時点で、それに与えられている回転角速度が
変化していないと毎に、光ジャイロに対する一連の反転
操作を行なってやれば、いつでも零点を求めることがで
き、ドリフトを補正でさることが判る。
Therefore, we changed the rotational angular velocity detection surface to 180 degrees on the original gyro.
If a means for inverting the optical gyro and turning it over is provided, and at any point during use of the optical gyro, a series of inversion operations are performed on the optical gyro each time the rotational angular velocity given to it does not change. It can be seen that the zero point can be found at any time and that the drift can be corrected.

以上の本発明の動作ljA埋にしたかって動作させるこ
とができる本発明の実施例を以下に説明する。
An embodiment of the present invention that can be operated to compensate for the above-described operation ljA of the present invention will be described below.

まず、第5図は、元ジャイロによって検出しなげればな
らない回転角速度の座標系の一例を示し1こもので、X
、Y、Zの3軸に対して光ジャイロを設け、三次元の回
転角速度の検出を行なうようにした場せのものでちゃ、
Z軸に対してωXの回転角速度を、Y軸に対してωyの
回転角速度?、そしてZ軸に対してω2の回転角速度を
それぞれ検出し、移動体の慣性飢法や姿勢制御に利用し
ようとした場合のものである。
First, Figure 5 shows an example of the coordinate system of the rotational angular velocity that must be detected by the original gyro.
It's a makeshift device that uses optical gyros for the three axes of , Y, and Z to detect three-dimensional rotational angular velocity.
The rotational angular velocity of ωX with respect to the Z axis and the rotational angular velocity of ωy with respect to the Y axis? , and the rotational angular velocity of ω2 with respect to the Z axis are detected and used for inertia control and attitude control of a moving body.

第6図は第5図で説明した三次元の検出が可能で、かつ
三次元のいずれの軸方向の検出に対しても本発明による
ドリフト補正が行なえるようにした一実施例で、この第
6図において、10は2tジャイロ本体で、中には第5
図に示すX、Y、Zの3軸方向に対してそれぞれの回転
角速度ωX、ωγ。
FIG. 6 shows an embodiment in which the three-dimensional detection explained in FIG. In Figure 6, 10 is the 2t gyro body, inside which is the 5th gyro.
Rotational angular velocities ωX and ωγ in the three axis directions of X, Y, and Z shown in the figure.

ω2の検出が行なえるように、3組の元ジャイロ(光フ
アイバジャイロ、リングレーザジャイロなどの光ジャイ
ロ)が組込まれている。
Three sets of original gyros (optical gyros such as an optical fiber gyro and a ring laser gyro) are incorporated so that ω2 can be detected.

11はこのジャイロを装備すべき移動体のボディに固定
された部材を表わす。
Reference numeral 11 represents a member fixed to the body of the moving object to be equipped with this gyro.

12 x 、 12 y 、 12 zは部材11に対
して図の矢印方向に進退可能に取付けられた駆動側クラ
ンプでおる。
12 x , 12 y , and 12 z are drive-side clamps attached to the member 11 so as to be movable in the direction of the arrow in the figure.

13 x 、 13 y 、 13 zはそれぞれの駆
動側クランプ12x〜12zに挿入されて固定されるよ
うになっている1・駆動側軸である。
13 x , 13 y , and 13 z are drive-side shafts that are inserted into and fixed to the respective drive-side clamps 12 x to 12 z.

14 x 、 14 y 、 14 zは反転用のモー
タで、maJr側軸13x〜13zのそれぞれとジャイ
ロ本体10に固定して取付けられているそれぞれの軸1
5 x 、 15 y 、 15 xとの間で回転力を
発生する働きrする。
Reference numerals 14
5 x , 15 y , and 15 x to generate rotational force.

16 x 、 16 y 、 16 zはジャイロ本体
1oに固定して取付けられている軸である。
16 x , 16 y , and 16 z are shafts fixedly attached to the gyro main body 1o.

17 x 、 17 y 、 17 zは部材11に対
して図の矢印方向に進退可能に取付ゆられたクランプで
ある。
17x, 17y, and 17z are clamps attached to the member 11 so as to be movable in the direction of the arrow in the figure.

次に、この実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

いま、例えはZ軸又はY軸の回転角速度ωX又はωyの
検出動作における尤ジャイロのドリフト補正が必要にな
ったとする。
For example, assume that it becomes necessary to correct the drift of the gyro in the detection operation of the rotational angular velocity ωX or ωy of the Z-axis or Y-axis.

そうすると、このとさには、Z軸とY軸のそれぞれの駆
動側クランプ12x、12yとクランプ17x。
Then, in this case, drive-side clamps 12x, 12y and clamp 17x for the Z-axis and Y-axis, respectively.

17yを部材11の方に向って縮長させ、それぞれを対
応するilA jlij 1141113 x 、 1
3 y及び軸16x、16yがら外す。
17y toward member 11, and each corresponds to ilA jlij 1141113 x, 1
3 Remove from y and axes 16x and 16y.

ついでZiI!1Illのモータ14zを動作側脚し、
駆動側クランプ12 z Kよって固定されている駆動
0)1]軸13Zに対して軸15zを回仏させ、元ジャ
イロ本体10をZ軸とYIl1111全含む平面内で1
80反回転させたあと、駆動側軸13xと13yがそル
それ対応するクランプ17xと17yに、そして軸16
xと16yがそ−れそれ対応する駆動側クランプ12x
と127にそれぞれ対向する位置をとるようにし、さら
にそのあとクランプ12xを軸16xに、クランプ17
xを軸13xに、クランプ12yを軸16yに、そして
クランプ17yを軸13Yにそれぞれ嵌合して光ジャイ
ロ本体10を固定状態に戻す。
Next, ZiI! 1Ill motor 14z on the operating side,
The drive side clamp 12 z is fixed by the K. The shaft 15z is rotated with respect to the shaft 13Z, and the original gyro main body 10 is rotated 1 in a plane including the entire Z axis and YI1111.
After 80 counter rotations, the drive side shafts 13x and 13y are rotated to their corresponding clamps 17x and 17y, and the shaft 16
x and 16y correspond to the drive side clamp 12x
and 127, and then move the clamp 12x to the shaft 16x and the clamp 17 to the shaft 16x.
x to the shaft 13x, the clamp 12y to the shaft 16y, and the clamp 17y to the shaft 13Y to return the optical gyro main body 10 to the fixed state.

そうすると、この状態では、第6図に示した状態から、
第5図のX軸方向とYIIli1方向を180度反転さ
せたことになジ、回転角速度ωX、ωyに対する光ジャ
イロの検出面を裏返したことになる。
Then, in this state, from the state shown in Figure 6,
By reversing the X-axis direction and the YIIli1 direction in FIG. 5 by 180 degrees, the detection surface of the optical gyro for the rotational angular velocities ωX and ωy has been reversed.

そこで、この状態で回転角速度ωX、又はωy。Therefore, in this state, the rotational angular velocity ωX or ωy.

或いはこれらの双方を検出し、反転前の検出信号と比較
してやれば、第4図で説明したように、Z軸まわシの回
転角速度ωXとYifiiltわυの回転角速度ωyの
検出動作に対する光ジャイロの零点を知ることができ、
ドリフトの補正を行なうことができる。
Alternatively, if both of these are detected and compared with the detection signal before inversion, as explained in FIG. You can know the zero point,
Drift can be corrected.

仄に、Z軸まわ9の回転角速度ω2に対するドリフト補
正の必要が生じたときには、Z軸とY軸(又はY軸)の
クランプ12 z 、 12 y 、 17 z 、 
17 yを縮長させ、モータ14x(又はモータ14y
)によって光ジャイロ本体10を2軸とY軸(又はY軸
)を含む平面内で180度反転させてから回転角速度の
2を検出してやればよい。
Incidentally, when it becomes necessary to correct the drift with respect to the rotational angular velocity ω2 of the Z-axis rotation 9, the clamps 12 z , 12 y , 17 z ,
17y, and motor 14x (or motor 14y
), the optical gyro body 10 may be inverted 180 degrees within a plane including the two axes and the Y-axis (or the Y-axis), and then the rotational angular velocity 2 may be detected.

以上の動作をX、Y、Zの各軸まわ9のu転角速度検出
信号について示しTこのが第7図で、図中の区間IはZ
軸によりて、つま9モータ14zによって反転を行なっ
た場合のものであり、この区間IでX、Yの両軸におけ
る零点ΔωxS、ΔωySを求めてドリフトの補正が行
なえ、区間■はY軸によって、つまシモータ14xによ
って反転した場合のもので、この区間■ではZ、Yの内
軸での零点ΔωZSとΔωySを求め、ドリフト補正を
行なうことができる。
The above operation is shown for the u-turn angular velocity detection signal around each axis 9 of X, Y, and Z.
This is the case when reversal is performed by the toe 9 motor 14z according to the axis, and in this section I, the zero points ΔωxS and ΔωyS on both the X and Y axes can be found and the drift can be corrected, and in the section 2, according to the Y axis, This is the case when the axis is reversed by the toe shifter 14x, and in this section (2), the zero points ΔωZS and ΔωyS on the inner axes of Z and Y can be found and drift correction can be performed.

また、この第7図におけるωis及びωXSは反転子に
モータ14z又は14xによって与えられる回転角速度
ωによって与えられる検出信号の犬ささでルシ、従って
、このωに対するωzS又は°ωxSの太ささにより元
ジャイロの検出感度の較正を行なうことができる。なお
、Y軸における光ジャイロの検出感度の較正のためには
、モータ14yによる反転を行なえばよい。
In addition, ωis and ωXS in this FIG. The detection sensitivity can be calibrated. Note that in order to calibrate the detection sensitivity of the optical gyro on the Y axis, reversal may be performed using the motor 14y.

従って、この実施例によれば、7Thジャイロのドリフ
ト補正と検出Meの較正とを、光ジャイロの使用中に任
意に行なうことができるから、誤差の累積をなくすこと
ができ、常に正確な回転角速度の検出を行なうことがで
きる。
Therefore, according to this embodiment, since the drift correction of the 7Th gyro and the calibration of the detection Me can be performed arbitrarily while the optical gyro is in use, it is possible to eliminate the accumulation of errors, and the rotational angular velocity is always accurate. can be detected.

なお、以上の実施例では主として光フアイバジャイロを
中心にして説明したが、光ジャイロとしては種々の方式
のものが知られており、従って、本発明も元ファイバジ
ャイロをはじめとしてリングレーザ方式の光ジャイロ、
すなわちメカニカル・ディサ型、磁気光学バイアス型、
光フアイバ共振型など柚櫨の光ジャイロに容易に適用で
きることはいうまでもない。
Although the above embodiments have mainly been explained with reference to optical fiber gyros, various types of optical gyros are known, and therefore, the present invention also applies to optical fiber gyros as well as ring laser type optical gyros. gyro,
Namely, mechanical dither type, magneto-optic bias type,
Needless to say, the present invention can be easily applied to Yuzuki's optical gyro such as the optical fiber resonance type.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、元ジャイロのド
リフトを、光ジャイロの使用中に任意に補正することが
できるから、従来技術の欠点を除き、温度変化やその他
の環境変化に伴なってドリフトを生じても、適宜その補
正が可能で、長時間にわたる誤差の累積をなりシ、常に
正確な回転角速度の検出が行なえる高精度の元ジャイロ
′を容易に提供することができる。
As explained above, according to the present invention, the drift of the original gyro can be arbitrarily corrected while the optical gyro is in use. Even if a drift occurs, it can be corrected appropriately, and it is possible to easily provide a highly accurate original gyro which can always accurately detect rotational angular velocity without accumulating errors over a long period of time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は光フアイバジャイロの基本的な構成の一例を示
す説明図、第2図(イ)、(ロ)及び第3図(イ)。 (ロ)は本発明の動作原理を理解するための説明図。 第4図は動作説明用の特性図、第5図は本発明の一実施
例における回転角逐度の検出座標の説明図。 第6図は本発明による光ジャイロの補正方式の一実施例
を示す斜視図、第7図はその動作説明用の特性図である
。 10・・・・・・光ジャイロ本体、12χ、 12y、
 12z・曲・駆動側クランプ、 13x、 13y、
 13z・・・・・・駆動側軸、14x。 14 y 、 14 z ・−”モータ、  15x、
 15y、 15z、 16x、 16y。 16m・・・・・・軸、 17x、 17y、 17z
・・曲クランプ。 第1図 (イ)               (ロ)第3図 第4図 片間 第5図 第6図
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of the basic configuration of an optical fiber gyro, FIGS. 2(a) and 3(b), and FIG. 3(a). (b) is an explanatory diagram for understanding the operating principle of the present invention. FIG. 4 is a characteristic diagram for explaining the operation, and FIG. 5 is an explanatory diagram of detected coordinates of the rotation angle in an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a perspective view showing an embodiment of the optical gyro correction method according to the present invention, and FIG. 7 is a characteristic diagram for explaining its operation. 10... Optical gyro body, 12χ, 12y,
12z, curved, drive side clamp, 13x, 13y,
13z... Drive side shaft, 14x. 14y, 14z・-” motor, 15x,
15y, 15z, 16x, 16y. 16m・・・Axis, 17x, 17y, 17z
...Song clamp. Figure 1 (A) (B) Figure 3 Figure 4 Katama Figure 5 Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、回転角速度を検出する光ジャイロにおいて、光ジャ
イロの回転角速度検出面を180度反転して裏返しにす
る手段を設け、この裏返し操作の前後における検出量の
比較により零点検出を行なうように構成したことを特徴
とする光ジャイロのドリフト補正方式。 2、特許請求の範囲第1項において、上記光ジャイロが
複数の互に直交する回転角速度検出面を備え、これら複
数の各回転角検出面ごとに上記裏返しにする手段をそれ
ぞれ設けたことを特徴とする光ジャイロのドリフト補正
方式。 3、特許請求の範囲第2項において、上記光ジャイロの
或る一つの回転角速度検出面における反転裏返し操作に
より回転角速度が与えられることになる他の一つの回転
角速度検出面による回転角速度信号を検出することによ
り、この回転角速度検出面に対する検出動作の較正を行
なうように構成したことを特徴とする光ジャイロのドリ
フト補正方式。
[Claims] 1. In an optical gyro that detects rotational angular velocity, means is provided to flip the rotational angular velocity detection surface of the optical gyro 180 degrees and turn it over, and the zero point is detected by comparing the detected amount before and after this flipping operation. A drift correction method for an optical gyro, characterized in that it is configured to perform the following. 2. According to claim 1, the optical gyro is provided with a plurality of rotational angular velocity detection surfaces that are orthogonal to each other, and the above-mentioned turning means is provided for each of the plurality of rotational angle detection surfaces. Optical gyro drift correction method. 3. In claim 2, a rotational angular velocity signal is detected by another rotational angular velocity detection surface to which a rotational angular velocity is given by an inversion operation on one rotational angular velocity detection surface of the optical gyro. A drift correction method for an optical gyro, characterized in that the detection operation for the rotational angular velocity detection surface is calibrated by performing the following steps.
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