Giroscopio de fibra óptica
Un giroscopio de fibra óptica ( FOG ) detecta cambios de orientación utilizando el efecto Sagnac , desempeñando así la función de un giroscopio mecánico . Sin embargo, su principio de funcionamiento se basa en cambio en la interferencia de la luz que ha pasado a través de una bobina de fibra óptica , que puede tener una longitud de hasta 5 kilómetros (3 millas).
Se inyectan dos rayos de un láser en la misma fibra pero en direcciones opuestas. Debido al efecto Sagnac , el rayo que viaja en contra de la rotación experimenta un retardo de trayectoria ligeramente más corto que el otro rayo. El desplazamiento de fase diferencial resultante se mide mediante interferometría, traduciendo así un componente de la velocidad angular en un desplazamiento del patrón de interferencia que se mide fotométricamente.
La óptica de división del haz divide la luz de un diodo láser (u otra fuente de luz láser) en dos ondas que se propagan en sentido horario y antihorario a través de una bobina que consta de muchas vueltas de fibra óptica. La fuerza del efecto Sagnac depende del área efectiva de la trayectoria óptica cerrada: esta no es simplemente el área geométrica del bucle, sino que también aumenta con el número de vueltas de la bobina. El FOG fue propuesto por primera vez por Vali y Shorthill [1] en 1976. El desarrollo tanto del tipo de interferómetro pasivo de FOG, o IFOG, como de un concepto más nuevo, el resonador de anillo pasivo FOG, o RFOG, está avanzando en muchas empresas y establecimientos en todo el mundo. . [2]
Un FOG proporciona información de velocidad de rotación extremadamente precisa, en parte debido a su falta de sensibilidad del eje transversal a la vibración, la aceleración y los golpes. A diferencia del giroscopio clásico de masa giratoria o los giroscopios resonantes / mecánicos, el FOG no tiene partes móviles y no depende de la resistencia inercial al movimiento. Por lo tanto, el FOG es una excelente alternativa a un giroscopio mecánico. Debido a su fiabilidad intrínseca y su larga vida útil, los FOG se utilizan para aplicaciones espaciales de alto rendimiento [3] y sistemas de navegación inercial militares.
Como todas las demás tecnologías de giroscopio y dependiendo del diseño detallado de FOG, los FOG pueden requerir una calibración inicial (determinando qué indicación corresponde a la velocidad angular cero).
Algunos diseños de FOG son algo sensibles a las vibraciones. [4] Sin embargo, cuando se combina con acelerómetros y FOG de múltiples ejes y se hibrida con datos del Sistema Global de Navegación por Satélite ( GNSS ), el impacto se mitiga, lo que hace que los sistemas FOG sean adecuados para entornos de alto impacto, incluidos los sistemas de puntería para obuses de 105 mm y 155 mm.
