JP2000055671A - 光ファイバジャイロの出力信号のオフセット消去方法及び装置 - Google Patents
光ファイバジャイロの出力信号のオフセット消去方法及び装置Info
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- JP2000055671A JP2000055671A JP10220479A JP22047998A JP2000055671A JP 2000055671 A JP2000055671 A JP 2000055671A JP 10220479 A JP10220479 A JP 10220479A JP 22047998 A JP22047998 A JP 22047998A JP 2000055671 A JP2000055671 A JP 2000055671A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の光ファイバジャイロにおいては、位相
変調器のピエゾ素子の極性が固定されていたため、ジャ
イロ出力に含まれる電気系のオフセットを消去すること
はできず、精度低下の原因となっていた。 【解決手段】 本発明による光ファイバジャイロの出力
信号のオフセット消去方法及び装置は、位相変調器(9)
のピエゾ素子の極性を反転して得られる反転後ジャイロ
出力を、極性を反転する前に得られた反転前ジャイロ出
力から減算することにより、ジャイロ出力(18a)の電気
系オフセットを消去した補正ジャイロ出力(30)を得る構
成である。
変調器のピエゾ素子の極性が固定されていたため、ジャ
イロ出力に含まれる電気系のオフセットを消去すること
はできず、精度低下の原因となっていた。 【解決手段】 本発明による光ファイバジャイロの出力
信号のオフセット消去方法及び装置は、位相変調器(9)
のピエゾ素子の極性を反転して得られる反転後ジャイロ
出力を、極性を反転する前に得られた反転前ジャイロ出
力から減算することにより、ジャイロ出力(18a)の電気
系オフセットを消去した補正ジャイロ出力(30)を得る構
成である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ファイバジャイ
ロの出力信号のオフセット消去方法及び装置に関し、特
に、位相変調の極性を反転させた時の反転後ジャイロ出
力を、極性を反転する前に得られた反転前ジャイロ出力
から減算することにより電気系オフセットを消去するた
めの新規な改良に関する。
ロの出力信号のオフセット消去方法及び装置に関し、特
に、位相変調の極性を反転させた時の反転後ジャイロ出
力を、極性を反転する前に得られた反転前ジャイロ出力
から減算することにより電気系オフセットを消去するた
めの新規な改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、用いられていたこの種の光ファイ
バジャイロの出力信号のオフセット消去方法としては、
図２に示される周知の位相変調方式が採用されていた。
すなわち、図２において符号１で示されるものは光ファ
イバで形成された輪状のセンシングコイル２を有する光
学系であり、このセンシングコイル２は、第１カプラ
３、ポラライザ４及び第２カプラ５を介して光源モジュ
ール６及び検出器７に光ファイバ８で接続されている。
前記センシングコイル２と第１カプラ３との間には、こ
の光ファイバ８に接しかつセンシングコイル２の近傍に
位置する状態で周知のピエゾ素子（ＰＺＴ）からなる位
相変調器９が設けられている。この位相変調器９を所定
の周波数の交流信号で駆動することにより、角速度によ
り発生する光の位相差を干渉させて周知の光のサシャッ
ク効果によりジャイロ出力１８ａを得ている。
バジャイロの出力信号のオフセット消去方法としては、
図２に示される周知の位相変調方式が採用されていた。
すなわち、図２において符号１で示されるものは光ファ
イバで形成された輪状のセンシングコイル２を有する光
学系であり、このセンシングコイル２は、第１カプラ
３、ポラライザ４及び第２カプラ５を介して光源モジュ
ール６及び検出器７に光ファイバ８で接続されている。
前記センシングコイル２と第１カプラ３との間には、こ
の光ファイバ８に接しかつセンシングコイル２の近傍に
位置する状態で周知のピエゾ素子（ＰＺＴ）からなる位
相変調器９が設けられている。この位相変調器９を所定
の周波数の交流信号で駆動することにより、角速度によ
り発生する光の位相差を干渉させて周知の光のサシャッ
ク効果によりジャイロ出力１８ａを得ている。
【０００３】前記光学系１には、電気系１０が接続さ
れ、この電気系１０の入力アンプ１１には前記検出器７
の出力７ａが光電変換されて入力されている。この入力
アンプ１１の出力側に接続されたレーザダイオード駆動
回路１２は、レーザドライバ１３を介して前記光源モジ
ュール６に接続され、この光源モジュール６からレーザ
光が光ファイバ８に入光されている。前記入力アンプ１
１の出力側には、変調制御回路１４及びロックインアン
プ１７が接続され、この変調制御回路１４には発振回路
１５及びドライバ１６が接続され、このドライバ１６の
出力が前記位相変調器９に入力されている。前記発振回
路１５の出力は前記ドライバ１６に入力されると共にロ
ックインアンプ１７に入力され、ロックインアンプ１７
から出力アンプ１８を経てジャイロ出力１９が得られる
ように構成されている。
れ、この電気系１０の入力アンプ１１には前記検出器７
の出力７ａが光電変換されて入力されている。この入力
アンプ１１の出力側に接続されたレーザダイオード駆動
回路１２は、レーザドライバ１３を介して前記光源モジ
ュール６に接続され、この光源モジュール６からレーザ
光が光ファイバ８に入光されている。前記入力アンプ１
１の出力側には、変調制御回路１４及びロックインアン
プ１７が接続され、この変調制御回路１４には発振回路
１５及びドライバ１６が接続され、このドライバ１６の
出力が前記位相変調器９に入力されている。前記発振回
路１５の出力は前記ドライバ１６に入力されると共にロ
ックインアンプ１７に入力され、ロックインアンプ１７
から出力アンプ１８を経てジャイロ出力１９が得られる
ように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の光ファイバジャ
イロの出力方法は、以上のように構成されていたため、
次のような課題が存在していた。すなわち、光ファイバ
ジャイロでは、一般にレーリー散乱等により発生する光
学系のオフセット及び電子回路の部品や信号処理系によ
って発生する電気系のオフセットによってジャイロ出力
にオフセット誤差が生じるが、この電気系から発生する
オフセットが光ファイバジャイロのオフセットの大半で
あり、従来方法では、この電気系のオフセットを消去す
ることが不可能であった。
イロの出力方法は、以上のように構成されていたため、
次のような課題が存在していた。すなわち、光ファイバ
ジャイロでは、一般にレーリー散乱等により発生する光
学系のオフセット及び電子回路の部品や信号処理系によ
って発生する電気系のオフセットによってジャイロ出力
にオフセット誤差が生じるが、この電気系から発生する
オフセットが光ファイバジャイロのオフセットの大半で
あり、従来方法では、この電気系のオフセットを消去す
ることが不可能であった。
【０００５】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、位相変調の極性を反転させ
た時の反転後ジャイロ出力を、極性を反転する前に得ら
れた反転前ジャイロ出力から減算することにより電気系
オフセットを消去するようにした光ファイバジャイロの
出力信号のオフセット消去方法及び装置を提供すること
を目的とする。
めになされたもので、特に、位相変調の極性を反転させ
た時の反転後ジャイロ出力を、極性を反転する前に得ら
れた反転前ジャイロ出力から減算することにより電気系
オフセットを消去するようにした光ファイバジャイロの
出力信号のオフセット消去方法及び装置を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による光ファイバ
ジャイロの出力信号のオフセット消去方法は、光源から
の光を光ファイバよりなるセンシングコイルに案内し、
角速度入力時の光の位相差を干渉させてジャイロ出力を
得るため前記センシングコイルの近傍に設けられた位相
変調器を用いる光ファイバジャイロにおいて、前記位相
変調器のピエゾ素子の極性を反転して得られる反転後ジ
ャイロ出力を、前記極性を反転する前に得られた反転前
ジャイロ出力から減算することにより、前記ジャイロ出
力の電気系のオフセットを消去した補正ジャイロ出力を
得る方法であり、また、光源からの光を光ファイバより
なるセンシングコイルに案内し、角速度入力時の光の位
相差を干渉させてジャイロ出力を得るため前記センシン
グコイルの近傍に設けられた位相変調器を用いる光ファ
イバジャイロにおいて、前記位相変調器を駆動するため
のドライバと前記位相変調器との間に設けられた極性反
転スイッチと、前記ジャイロ出力を入力すると共に前記
極性反転スイッチに反転の指令を送るための演算部とを
備えた構成である。
ジャイロの出力信号のオフセット消去方法は、光源から
の光を光ファイバよりなるセンシングコイルに案内し、
角速度入力時の光の位相差を干渉させてジャイロ出力を
得るため前記センシングコイルの近傍に設けられた位相
変調器を用いる光ファイバジャイロにおいて、前記位相
変調器のピエゾ素子の極性を反転して得られる反転後ジ
ャイロ出力を、前記極性を反転する前に得られた反転前
ジャイロ出力から減算することにより、前記ジャイロ出
力の電気系のオフセットを消去した補正ジャイロ出力を
得る方法であり、また、光源からの光を光ファイバより
なるセンシングコイルに案内し、角速度入力時の光の位
相差を干渉させてジャイロ出力を得るため前記センシン
グコイルの近傍に設けられた位相変調器を用いる光ファ
イバジャイロにおいて、前記位相変調器を駆動するため
のドライバと前記位相変調器との間に設けられた極性反
転スイッチと、前記ジャイロ出力を入力すると共に前記
極性反転スイッチに反転の指令を送るための演算部とを
備えた構成である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による光
ファイバジャイロの出力信号のオフセット消去方法及び
装置の好適な実施の形態について説明する。なお、従来
例と同一又は同等部分については同一符号を用いて説明
する。図１において符号１で示されるものは、光ファイ
バで形成された輪状のセンシングコイル２を有する光学
系であり、このセンシングコイル２は、第１カプラ３、
ポラライザ４及び第２カプラ５を介して光源モジュール
６及び検出器７に光ファイバ８で接続されている。
ファイバジャイロの出力信号のオフセット消去方法及び
装置の好適な実施の形態について説明する。なお、従来
例と同一又は同等部分については同一符号を用いて説明
する。図１において符号１で示されるものは、光ファイ
バで形成された輪状のセンシングコイル２を有する光学
系であり、このセンシングコイル２は、第１カプラ３、
ポラライザ４及び第２カプラ５を介して光源モジュール
６及び検出器７に光ファイバ８で接続されている。
【０００８】前記センシングコイル２と第１カプラ３と
の間には、この光ファイバ８に接しかつセンシングコイ
ル２の近傍に位置する状態で周知のピエゾ素子（ＰＺ
Ｔ）からなる位相変調器９が設けられている。この位相
変調器９を所定の周波数の交流信号で駆動することによ
り、角速度により発生する光の位相差を干渉させてジャ
イロ出力１８ａを得ている。
の間には、この光ファイバ８に接しかつセンシングコイ
ル２の近傍に位置する状態で周知のピエゾ素子（ＰＺ
Ｔ）からなる位相変調器９が設けられている。この位相
変調器９を所定の周波数の交流信号で駆動することによ
り、角速度により発生する光の位相差を干渉させてジャ
イロ出力１８ａを得ている。
【０００９】前記光学系１には、電気系１０が接続さ
れ、この電気系１０の入力アンプ１１には前記検出器７
の出力７ａが光電変換されて入力されている。この入力
アンプ１１の出力側に接続されたレーザダイオード駆動
回路１２は、レーザドライバ１３を介して前記光源モジ
ュール６に接続され、この光源モジュール６からレーザ
光が光ファイバ８に入光されている。
れ、この電気系１０の入力アンプ１１には前記検出器７
の出力７ａが光電変換されて入力されている。この入力
アンプ１１の出力側に接続されたレーザダイオード駆動
回路１２は、レーザドライバ１３を介して前記光源モジ
ュール６に接続され、この光源モジュール６からレーザ
光が光ファイバ８に入光されている。
【００１０】前記入力アンプ１１の出力側には、変調制
御回路１４及びロックインアンプ１７が接続され、この
変調制御回路１４には発振回路１５及びドライバ１６が
接続され、このドライバ１６の出力が極性反転スイッチ
２０を介して位相変調器９に入力されている。前記ロッ
クインアンプ１７の出力は出力アンプ１８を介してジャ
イロ出力１８ａとしてＣＰＵからなる演算部２１に入力
され、この演算部２１から出力される反転の指令２１ａ
は前記極性反転スイッチ２０に入力されて、位相変調器
９のピエゾ素子（図示せず）の極性を反転することがで
きるように構成されている。
御回路１４及びロックインアンプ１７が接続され、この
変調制御回路１４には発振回路１５及びドライバ１６が
接続され、このドライバ１６の出力が極性反転スイッチ
２０を介して位相変調器９に入力されている。前記ロッ
クインアンプ１７の出力は出力アンプ１８を介してジャ
イロ出力１８ａとしてＣＰＵからなる演算部２１に入力
され、この演算部２１から出力される反転の指令２１ａ
は前記極性反転スイッチ２０に入力されて、位相変調器
９のピエゾ素子（図示せず）の極性を反転することがで
きるように構成されている。
【００１１】次に、動作について述べる。まず、光ファ
イバジャイロ３０に接続されたシステム（図示せず）の
起動が行われると、このシステム起動と連動して演算部
２１から指令２１ａが極性反転スイッチ２０に入力さ
れ、位相変調器９のピエゾ素子の極性を反転させ、その
時の角速度入力を検出器７で検出し、得られたジャイロ
出力１８ａが演算部２１に反転後ジャイロ出力として記
憶される。次に、再び指令２１ａによって極性反転スイ
ッチ２０を元に戻して得られたジャイロ出力１８ａを反
転前ジャイロ出力とし、前記演算部２１にて前記反転前
ジャイロ出力から反転後ジャイロ出力を減算することに
より、前記電気系１０に発生するオフセットを消去した
補正ジャイロ出力３０（角速度信号出力）を得ることが
できる。なお、この位相変調器９のピエゾ素子の極性の
反転は、このドライバ１６からの２本の信号線３１を入
れ換えることによって容易に行うことができる。
イバジャイロ３０に接続されたシステム（図示せず）の
起動が行われると、このシステム起動と連動して演算部
２１から指令２１ａが極性反転スイッチ２０に入力さ
れ、位相変調器９のピエゾ素子の極性を反転させ、その
時の角速度入力を検出器７で検出し、得られたジャイロ
出力１８ａが演算部２１に反転後ジャイロ出力として記
憶される。次に、再び指令２１ａによって極性反転スイ
ッチ２０を元に戻して得られたジャイロ出力１８ａを反
転前ジャイロ出力とし、前記演算部２１にて前記反転前
ジャイロ出力から反転後ジャイロ出力を減算することに
より、前記電気系１０に発生するオフセットを消去した
補正ジャイロ出力３０（角速度信号出力）を得ることが
できる。なお、この位相変調器９のピエゾ素子の極性の
反転は、このドライバ１６からの２本の信号線３１を入
れ換えることによって容易に行うことができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明による光ファイバジャイロの出力
信号のオフセット消去方法及び装置は、以上のように構
成されているため、次のような効果を得ることができ
る。すなわち、位相変調方式における位相変調器のピエ
ゾ素子の極性を反転させ、反転前と後のジャイロ出力を
用いて減算処理することにより、電気系のオフセットを
消去したジャイロ出力を得ることができ、ジャイロのオ
フセットの殆んどが消去されるので、このジャイロ出力
を積分した際に高精度を得ることができる。
信号のオフセット消去方法及び装置は、以上のように構
成されているため、次のような効果を得ることができ
る。すなわち、位相変調方式における位相変調器のピエ
ゾ素子の極性を反転させ、反転前と後のジャイロ出力を
用いて減算処理することにより、電気系のオフセットを
消去したジャイロ出力を得ることができ、ジャイロのオ
フセットの殆んどが消去されるので、このジャイロ出力
を積分した際に高精度を得ることができる。
【図１】本発明による光ファイバジャイロの出力信号の
オフセット消去装置を示す構成図である。
オフセット消去装置を示す構成図である。
【図２】従来構成を示す構成図である。
２ センシングコイル ６ 光源 ８ 光ファイバ ９ 位相変調器 １６ ドライバ １８ａ ジャイロ出力 ２０ 極性反転スイッチ ２１ａ 指令 ３０ 補正ジャイロ出力
Claims (2)
- 【請求項１】 光源(6)からの光を光ファイバ(8)よりな
るセンシングコイル(2)に案内し、角速度入力時の光の
位相差を干渉させてジャイロ出力(18a)を得るため前記
センシングコイル(2)の近傍に設けられた位相変調器(9)
を用いる光ファイバジャイロにおいて、前記位相変調器
(9)のピエゾ素子の極性を反転して得られる反転後ジャ
イロ出力を、前記極性を反転する前に得られた反転前ジ
ャイロ出力から減算することにより、前記ジャイロ出力
(18a)の電気系のオフセットを消去した補正ジャイロ出
力(30)を得ることを特徴とする光ファイバジャイロの出
力信号のオフセット消去方法。 - 【請求項２】 光源(6)からの光を光ファイバ(8)よりな
るセンシングコイル(2)に案内し、角速度入力時の光の
位相差を干渉させてジャイロ出力(18a)を得るため前記
センシングコイル(2)の近傍に設けられた位相変調器(9)
を用いる光ファイバジャイロにおいて、前記位相変調器
(9)を駆動するためのドライバ(16)と前記位相変調器(9)
との間に設けられた極性反転スイッチ(20)と、前記ジャ
イロ出力(18a)を入力すると共に前記極性反転スイッチ
(20)に反転の指令(21a)を送るための演算部(21)とを備
えたことを特徴とする光ファイバジャイロの出力信号の
オフセット消去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10220479A JP2000055671A (ja) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | 光ファイバジャイロの出力信号のオフセット消去方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10220479A JP2000055671A (ja) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | 光ファイバジャイロの出力信号のオフセット消去方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000055671A true JP2000055671A (ja) | 2000-02-25 |
Family
ID=16751747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10220479A Pending JP2000055671A (ja) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | 光ファイバジャイロの出力信号のオフセット消去方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000055671A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102128638A (zh) * | 2010-12-29 | 2011-07-20 | 上海亨通光电科技有限公司 | 光纤陀螺仪半成品探测板检测方法 |
| CN102135436A (zh) * | 2010-12-29 | 2011-07-27 | 上海亨通光电科技有限公司 | 光纤陀螺数据异步采集系统 |
| CN102141411A (zh) * | 2010-12-29 | 2011-08-03 | 上海亨通光电科技有限公司 | 光纤陀螺数据异步采集方法 |
| WO2012048448A1 (zh) * | 2010-10-15 | 2012-04-19 | 北京大学 | 干涉型全光纤陀螺仪的零点漂移抑制方法以及相应的干涉型全光纤陀螺仪 |
| CN111238463A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-05 | 湖北三江航天红峰控制有限公司 | 一种基于随机序列数字闭环光纤陀螺的调制方法及装置 |
| CN115931000A (zh) * | 2022-11-25 | 2023-04-07 | 北京航天时代光电科技有限公司 | 一种光纤陀螺增益及极性自动测试系统及方法 |
| CN119413209A (zh) * | 2025-01-09 | 2025-02-11 | 西安中科华芯测控有限公司 | 一种提高高精度光纤陀螺启动角速度的方法及系统 |
-
1998
- 1998-08-04 JP JP10220479A patent/JP2000055671A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN119413209B (zh) * | 2025-01-09 | 2025-03-28 | 西安中科华芯测控有限公司 | 一种提高高精度光纤陀螺启动角速度的方法及系统 |
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