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폐루프 광섬유자이로스코프의 전기적 교차결합에 의한 불감응 영역 오차 분석
정경호(Kyoung Ho Chong),정길도(Kil To Chong) 제어로봇시스템학회 2014 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.20 No.4
Due to electrical cross-coupling between modulation voltage and photodetector output in a closed-loop fiber optic gyro, deadzone inevitably occurs. In this paper, deadzone error by cross-coupling effect was analyzed and the overcoming method was suggested. Simulation and measurement results show the main reason for deadzone is mainly related to electrical cross-coupling, and it can be effectively reduced by square-wave dithering method.
정경호(Kyoung-Ho Chong),도재철(Jae-Chul Do),조민식(Min-Sik Jo),송기원(Ki-Won Song) 한국항공우주학회 2009 韓國航空宇宙學會誌 Vol.37 No.8
자이로의 불감응영역은 외부 회전이 인가되고 있음에도 불구하고 이를 감지하지 못하는 영역을 말한다. 본 논문에서는 모델링/시뮬레이션을 이용하여 불감응영역의 원인을 분석하고 불감응영역을 제거하기 위해 디지털 펄스 디더링 기법을 도입하였다. 900m 광섬유를 적용한 3축 자이로 시스템으로 시험한 결과, 디더 진폭, 주파수, 그리고 자이로 루프 이득의 조합에 의해 불감응영역이 효과적으로 제거될 수 있음을 확인하였다. Gyroscope's deadzone is a region where can not detect the rate even though the actual rotation is applied. This paper analyzed the cause of deadzone by modeling/simulation and introduced pulse dithering method to overcome. From the testing of 3-axis fiber optic gyro system using 900m fiber, it confirmed deadzone could be effectively eliminated by combination of three factors, dither amplitude, dither frequency, and gyro loop gain.
정경호(Kyoung-Ho Chong),오세진(Se-Jin Oh),방희진(Hee-Jin Bang),이용재(Yong-Jae Lee),김흥범(Heung-Bum Kim) 한국항공우주학회 2010 韓國航空宇宙學會誌 Vol.38 No.10
본 논문에서는 다중표적 비행시험을 위한 비행 자료처리 시스템이 설계되었다. 비행자료 처리를 위해 표적그룹 처리, 자료융합 처리 및 자료연동 처리가 수행 되었으며, 자료 융합 필터로서 집중형 칼만필터와 연합형 칼만필터를 설계하였다. 특히 집중형 필터에 레이더의 SNR과 추정기법을 적용하여 비행체의 저고도 계측을 개선하였다. 개발된 시스템을 다중표적 비행시험에 적용한 결과, 저고도 및 초기구간에서 개선된 비행궤적을 확인할 수 있었다. In this paper, The flight data processing system was designed for multiple target flight test. For flight data processing, multiple target grouping, data fusion processing, and data slaving processing were performed and, as a data fusion filter, centralized, and federated Kalman filters were designed. A centralized kalman filter was modified in order to improve the vehicle's low altitude measurement using radar's SNR and estimation process. From the testing of multiple target missile, it confirmed flight trajectory measurement was improved in low altitude area and the beginning stage of vehicle.
광섬유자이로의 고리 온도변화에 의한 바이어스 특성 및 온도 보상
조민식,정경호,도재철,최우석,송기원,강수봉,신원철,Jo, Min-Sik,Chong, Kyoung-Ho,Do, Jae-Chul,Choi, Woo-Seok,Song, Ki-Won,Kang, Su-Bong,Shin, Won-Chul 한국군사과학기술학회 2009 한국군사과학기술학회지 Vol.12 No.2
The bias characteristics due to the changes of temperature and temperature gradient of fiber coil are investigated in fiber-optic gyroscope. The bias performance is degraded with the changes of temperature and temperature gradient of fiber coil. The temperature compensation using both the temperature-dependent bias measurement and the temperature-induced error model of fiber-optic gyroscope improves the bias stability about 3 times as much as the uncompensated original case, which leads to very stable bias performance over the temperature range from $-35^{\circ}C$ to $+77^{\circ}C$.
도재철(Jae-Chul Do),정경호(Kyoung-Ho Chong),조민식(Min-Sik Jo),송기원(Ki-Won Song),문홍기(Hong-Key Moon) 한국항공우주학회 2009 韓國航空宇宙學會誌 Vol.37 No.6
본 논문은 광섬유 간섭계의 제한된 회전 측정범위(π/2[radian]) 확장을 통하여 고속 회전입력을 감지할 수 있는 광섬유자이로 설계에 관한 연구 결과를 기술하였다. 디지털 세로다인 변조 기법을 바탕으로 광섬유자이로 신호처리 회로를 설계하였으며, 제작된 프로토타입 광섬유자이로의 시험결과 약 ±3000[deg/sec]의 고속 회전측정 성능과 약 150[ppm]의 환산계수 성능을 확인하였다. 따라서 본 논문에서는 고속회전 감지를 위한 광섬유자이로 설계의 유효성이 검증되었다. We studied the design of fiber optic gyroscope that enables to sense high rotation by extending the limit of rotation sensibility of fiber optic interferometer. Based on the digital serrodyne modulation technique, the signal processing of fiber optic gyroscope was designed and the prototype fiber optic gyroscope showed the high rotation sensibility up to ±3000[deg/sec] and scale factor performance of about 150[ppm] by the experiments. Accordingly, we confirmed that the design of fiber optic gyroscope was valid for high rotation.
디지털 폐루프 신호처리를 적용한 광섬유 자이로 설계 및 성능평가
도재철(Jae-Chul Do),정경호(Kyoung-Ho Chong) 한국항공우주학회 2006 韓國航空宇宙學會誌 Vol.34 No.9
본 논문에서는 디지털 폐루프 신호처리를 이용한 광섬유자이로를 설계하고 성능 시험한 결과를 제시하였다. 회전 입력에 대한 자이로의 피드백 제어를 위해 디지털 세로다인변조기법이 적용되었고, 환산계수의 안정화를 위해 변조진폭 및 광전력 제어회로를 설계하였다. 프로토타입 광섬유자이로를 시험한 결과, 바이어스 안정도 0.34 deg/hr, 환산계수 비선형도약 100ppm, 회전감지 영역 ±500 deg/sec의 성능을 얻었다. This paper described the design and performance evaluation of fiber optic gyro using digital closed-loop processing. For the feedback to null the gyro input rate, digital serrodyne modulation was employed, and for scale factor stabilization, the control circuits of modulation amplitude and optical power are implemented. Performance tests show that prototype fiber optic gyro has bias stability of 0.34 deg/hr, scale factor non-lineality of about 100ppm, and maximum measurement range of ±500 deg/ sec.