Кольцевой лазерный гироскоп (КЛГ) — тип гироскопа, используемый в инерциальных навигационных системах (ИНС) для измерения угловой скорости с высокой точностью и стабильностью. В отличие от механических гироскопов, КЛГ работает на основе лазерной интерференции вместо подвижных частей, что обеспечивает высокую надёжность, долговечность и устойчивость к внешним воздействиям.
Как работает RLG в INS?
Генерация лазерного луча — два лазерных луча движутся в противоположных направлениях внутри закрытой оптической полости треугольной или квадратной формы.
Эффект Саньяка . При вращении системы эффективная длина пути лазерных лучей изменяется, что приводит к сдвигу фаз из-за эффекта Саньяка .
Измерение интерференционной картины . Фазовый сдвиг между двумя лазерными лучами создает интерференционную картину , которая обнаруживается и преобразуется в данные об угловой скорости .
Интеграция ИНС – измеренная угловая скорость интегрируется с течением времени для определения ориентации и положения в условиях отсутствия GPS .
Применение RLG в ИНС
✔ Авиация и космонавтика — используется в навигационных системах самолетов для точного управления положением в пространстве и устойчивости полета .
✔ Морская и подводная навигация — критически важна для подводных лодок и военных кораблей, работающих без ГНСС.
✔ Военные и оборонные предприятия — применяются для наведения ракет, танков и военных кораблей, где требуется надежная и точная навигация.
✔ Космические аппараты и спутники — обеспечивают точное позиционирование и управление ориентацией во время дальних космических миссий .
Преимущества RLG в INS
✔ Высокая точность и стабильность — обеспечивает исключительную точность с минимальным дрейфом с течением времени.
✔ Отсутствие движущихся частей — в отличие от механических гироскопов, RLG не подвержены износу и обладают высокой прочностью .
✔ Устойчивость к внешним воздействиям — менее подвержен вибрациям, ударам и перепадам температур по сравнению с традиционными гироскопами.
Проблемы RLG в INS
✔ Эффект синхронизации . При очень низких скоростях вращения лазерные лучи могут синхронизироваться, вызывая ошибки измерений (уменьшаются с помощью методов дизеринга).
✔ Более высокая стоимость – системы RLG стоят дороже по сравнению с гироскопами MEMS.
✔ Сложная электроника — требует точного оптического выравнивания и обработки сигналов для получения точных результатов.
