KR100795099B1 - 링 레이저 자이로스코프의 각진동 제거 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 링 레이저 자이로스코프에서 공진기 각진동이 변조된 링 레이저 신호로 부터 이 각진동에 의한 신호를 제거하여 링 레이저 자이로 신호를 얻는 방법에 관한 것으로서, 상대적으로 높은 정밀도를 구비한 각속도 센서를 각진동 검출 센서로서 사용하고, 상기 각속도 센서의 사용에 의해 발생하는 각속도 센서신호의 오프셋 보상 문제, 링 레이저 신호와 각속도 센서 신호의 미분 신호와의 위상 보상 문제, 그리고 상기 양 출력 신호 사이의 이득 계산 문제를 해결하는 링 레이저 자이로스코프 출력에서의 각진동 신호 제거 방법을 제공하는 효과가 있다.

Description

링 레이저 자이로스코프의 각진동 제거 방법{METHOD FOR DITHER STRIPPING IN RING LASER GYROSCOPE}

도 1은 통상적인 링 레이저 자이로스코프의 검출부 및 각진동부 구성도.

도 2는 링 레이저 공진기의 각진동 운동 검출을 위한 각속도 센서 설명도.

도 3은 링 레이저 신호, 각속도 신호 및 각가속도 신호의 위상 비교도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 링 레이저 신호의 시간 지연 검출에 의한 위상 보정과 이득 설정 흐름도

도 5는 도 4의 실시예를 구현하기 위한 시스템 블록도.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 V-F 신호의 시간 지연 검출에 의한 위상 보정과 이득 설정 흐름도.

도 7은 도 6의 실시예를 구현하기 위한 시스템 블록도.

도 8은 링 레이저 자이로스코프 신호에 포함된 잡음 수준과 지연 시간과의 상관 관계도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

100: 링 레이저 공진기 102,104,106,108: 반사경

110: 프리즘 112: 광 다이오드

114, 126: 증폭기 116: 맥놀이 신호 처리부

118, 130: 카운터 120: 각진동 구동부

122: 각진동기 124: 각진동 검출 센서

128: V-F 변환기

본 발명은 링 레이저 자이로스코프에 관한 것으로서, 특히 각진동이 변조된 링 레이저 신호에서 이 각진동 운동을 제거함으로써 링 레이저 자이로스코프 신호를 제공하는 방법에 관한 것이다.

링 레이저 자이로스코프는 고성능 관성항법장치에서 회전 각속도를 측정하는 장치로서 기존의 기계식 자이로스코프를 대체하여 점차 일반화 되어가고 있다. 링 레이저 자이로스코프는 회전에 의하여 링 레이저 공진기 내부에서 서로 반대 방향으로 진행하는 레이저의 주파수가 서로 달라지는 현상을 이용한 회전검출 센서이다.

그런데 이 링 레이저 자이로스코프에 입력되는 회전 각속도가 어느 한정된 값 이하에서는 두 레이저의 주파수가 결합되어 회전 각속도를 알 수 없는 록인(lock-in) 현상이 발생한다.

이를 해결하기 위해 입력되는 회전각속도가 작은 경우에도 두 주파수가 일정한 크기 이상 차이가 나도록 하는 광학적인 방법과 항상 큰 각속도에서 동작되도록 하는 기계적인 방법이 개발되었다. 이들 가운데에서 링 레이저 공진기를 비틀림 스프링을 이용하여 링 레이저 자이로스코프의 케이스에 부착하고 이 링 레이저 공진기에 정현파의 주기적인 비틀림 운동을 인가하는 방법, 즉 링 레이저 공진기를 각진동시키는 기계적인 방법이 가장 성공적인 결과를 가져왔다.

그런데 전술한 링 레이저 공진기를 각진동시키는 기계적인 방법의 경우에, 링 레이저 신호에는 항상 각진동이 변조되어 있기 때문에 외부 입력 회전각속도를 정확히 알기 위해서는 상기 출력 신호에서 각진동 운동에 의한 출력을 제거해야 한다. 이를 위한 방법으로는 각진동 트랩(dither-trapping) 방법과 각진동 제거(dither-stripping) 방법 등이 있다.

각진동 트랩(Dither-trapping) 방법은 링 레이저 신호를 링 레이저 공진기에 인가된 정현파 각진동 운동의 주기에 맞추어 적분함으로써 링 레이저 공진기에 인가된 정현파 각진동 운동에 의한 링 레이저 신호를 상쇄시키고, 외부에서 입력된 회전각속도에 의한 효과만이 링 레이저 자이로스코프 신호로 나타나도록 하는 방법이다.

각진동 트랩 방법에 의하면 링 레이저 공진기의 각진동 주기가 완료되는 시점에는 정확한 링 레이저 자이로스코프 신호를 얻을 수 있으나 그 외의 시점에서는 링 레이저 자이로스코프 신호를 알 수 없으므로 링 레이저 공진기의 각진동 주기보다 빠른 샘플링이 불가능하고, 3개의 서로 다른 각진동 주파수를 갖는 링 레이저 자이로스코프로 구성된 관성항법장치에서 3개 자이로스코프의 샘플링 시점을 일치시킬 수 없다는 단점이 있다. 이에 따라, 기동성이 크거나 진동이 비교적 많은 비행체에 이 방법을 적용할 경우에는 고속 샘플링에 의한 코닝(coning) 오차 보상이 어렵고 속도오차가 비교적 크게 발생할 수 있으며, 비행체의 자세 제어를 위한 각속도 신호를 정확한 시점에 제공할 수 없다.

각진동 제거(Dither-stripping) 방법에는 광학적인 방법과 전기적인 방법이 있다.

광학적인 각진동 제거 방법은 링 레이저 신호인 맥놀이 간섭무늬의 이동을 검출하는 광 다이오드를 링 레이저 자이로스코프의 케이스에 부착하여 링 레이저 공진기의 각진동 방향이 맥놀이 간섭무늬의 이동방향과 항상 반대가 되도록 정렬시킴으로써 링 레이저 공진기의 케이스에 대한 상대 운동이 검출되지 않도록 하는 기구적 광로 보상(Opto-mechanical compensation)방법이다.

그러나, 이 방법의 적용을 위해서는 레이저 주파수를 검출하기 위한 검출부 프리즘의 굴절률로 인하여 삼각형 링 레이저 자이로스코프의 링 레이저 공진기의 구조가 이등변 삼각형이 되어야 하고, 사각형의 링 레이저 자이로스코프에는 적용이 어렵다. 그러므로 이 방법은 삼각형의 링 레이저 자이로스코프를 생산하는 대부분의 제작사에서 주로 적용하고 있다.

전기적인 각진동 제거(dither-stripping) 방법은 링 레이저 공진기의 각진동을 검출하는 센서를 이용하여 링 레이저 신호로부터 링 레이저 공진기의 각진동에 의한 출력을 제거하는 방법이다. 이 방법의 기본 개념은 링 레이저 공진기의 각진동 검출 센서의 출력을 A/D(Analog-to-Digital) 변환하여 링 레이저 신호에서 링 레이저 공진기의 각진동에 의하여 발생한 출력을 제거하는 것이다.

전기적인 각진동 제거 방법에 적용되고 있는 각진동 검출 센서로는 주로 각 도 센서가 사용되고 있다. 각도 센서는 레이저 공진기의 비틀림 스프링에 피에조(piezo) 소자를 부착하여 레이저 공진기가 각진동 할 때 비틀림 크기에 비례하는 출력을 검출하는 센서가 주로 사용되고 있다.

이러한 전기적인 각진동 제거 방법은 아날로그/디지털(A/D) 출력의 오프셋(offset)을 정확히 측정하여 보상하는 문제와 링 레이저 신호와 A/D 출력간의 위상을 일치시키고, 두 펄스간의 환산을 위한 이득을 정확히 산출하는 문제를 해결하는 것이 매우 중요하다.

각진동 검출 센서로서 각도 센서를 사용하는 경우에는 각도 센서에서 출력되는 각도 신호를 링 레이저 신호와 동위상이 되도록 미분하는 과정에서 A/D 출력의 오프셋이 자연적으로 소멸될 수 있다. 그 외에 A/D 출력을 검출하여 링 레이저 신호와 비교하면 이득이나 위상을 제어하는 방법 등에 있어서 많은 진전이 있는 것으로 보인다.

그런데 종래 기술에 적용된 각도 센서는 정밀도가 낮을 뿐만 아니라, 링 레이저 자이로스코프의 록-인 현상을 최대한 잘 보상하기 위해서 인가하는 불규칙적인 진폭의 각진동 운동을 공진기 각진동 주파수의 약 6배 샘플링 주파수로 정확히 추적하여 위상을 일치시키거나, 오프셋을 제거하고 이득을 계산하여 보상하기에는 오차 요소들이 많을 뿐만 아니라, 각도 센서를 포함하는 시스템의 하드웨어나 이 시스템에서 수행되는 처리 절차가 복잡한 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상대적으로 높은 정밀도를 구비한 각속도 센서를 각진동 검출 센서로서 사용하고, 상기 각속도 센서의 사용에 의해 발생하는 각속도 센서 신호에 존재하는 오프셋 보상 문제, 링 레이저 신호와 오프셋이 보상된 각속도 센서 신호와의 위상을 일치시키는 문제, 상기 양 출력 신호 사이의 이득 계산 문제를 해결하는 링 레이저 자이로스코프 출력에서의 각진동 신호 제거 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 링 레이저 자이로스코프의 각진동 제거 방법은, 링 레이저 공진기와 상기 링 레이저 공진기를 각진동시키는 각진동기를 포함하는 링 레이저 자이로스코프에 있어서, 상기 각진동에 의한 각진동 신호에 대응되는 각속도 신호를 검출하고 상기 각속도 신호를 전압-주파수(V-F) 변환하여 V-F 펄스를 생성하는 단계와; 상기 V-F 펄스를 미리 결정된 샘플링 주기마다 검출하고, 상기 샘플링 주기에 근거하여 상기 V-F 펄스를 미분하여 V-F 미분 펄스를 생성하는 단계와; 상기 각진동 신호가 부가된 링 레이저 신호에 따른 링 레이저 펄스를 상기 미리 결정된 샘플링 주기마다 검출하는 단계로서, 상기 링 레이저 펄스와 상기 V-F 미분 펄스의 위상차에 상응하는 지연 시간만큼 지연하여 상기 링 레이저 펄스를 검출하는 단계와; 미리 설정된 시간 동안의 상기 V-F 미분 펄스의 분산값과 미리 설정된 시간 동안의 상기 링 레이저 펄스의 분산값에 근거하여 상기 링 레이저 펄스에 대한 상기 V-F 미분 펄스의 이득을 연산하는 단계와; 상기 링 레이저 펄스로부터 상기 이득과 상기 V-F 미분 펄스의 승산 결과를 공제하여 상기 각진동 신호가 제거된 링 레이저 자이로스코프 신호를 생성하는 단계 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 링 레이저 자이로스코프의 각진동 제거 방법은, 링 레이저 공진기와 상기 링 레이저 공진기를 각진동시키는 각진동기를 포함하는 링 레이저 자이로스코프에 있어서, 상기 각진동 신호가 부가된 링 레이저 신호에 따른 링 레이저 펄스를 미리 결정된 샘플링 주기마다 검출하는 단계와; 상기 각진동에 의한 각진동 신호에 대응되는 각속도 신호를 검출하고 상기 각속도 신호를 전압-주파수(V-F) 변환하여 V-F 펄스를 생성하는 단계와; 상기 V-F 펄스를 상기 링 레이저 신호와 V-F 미분 신호의 위상차에 상응하는 지연 시간만큼 지연하여 상기 미리 결정된 샘플링 주기마다 검출하고, 상기 샘플링 주기에 근거하여 상기 지연되어 검출된 V-F 펄스를 미분하여 V-F 미분 펄스를 생성하는 단계와; 미리 설정된 시간 동안의 상기 V-F 미분 펄스의 분산값과 미리 설정된 시간 동안의 상기 링 레이저 펄스의 분산값에 근거하여 상기 링 레이저 펄스에 대한 상기 V-F 미분 펄스의 이득을 연산하는 단계와; 상기 링 레이저 펄스로부터 상기 이득과 상기 V-F 미분 펄스의 승산 결과를 공제하여 상기 각진동 신호가 제거된 링 레이저 자이로스코프 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 각도 센서 또는 각속도 센서와 같은 각진동 검출 센서를 사용하는 각진동 제거 장치에 대한 일반적인 동작 원리를 기술한다.

구체적으로, 링 레이저 자이로스코프는 록-인으로 인하여 지구의 자전 각속도와 같은 작은 입력을 측정하지 못한다. 이러한 현상을 극복하기 위하여 링 레이저 공진기에 약 100deg/sec, 400Hz의 정현파 각진동 운동을 인가함으로써 자이로스코프가 록-인을 유발하는 영역보다 작은 영역에서 동작하는 시간을 최소화하기 위한 교번 바이어스 인가방법을 많이 사용한다.

그런데 이 각진동 운동의 진폭이 일정하면 자이로스코프의 출력 신호에서 바이어스 변화가 심하게 발생하므로 각진동의 진폭을 불규칙하게 변화시켜야 한다. 이렇게 불규칙적인 진동의 진폭을 제어하고 자이로스코프 출력으로부터 각진동 운동에 의하여 발생된 출력을 제거하기 위해서는 각진동의 진폭을 측정해야 하는데 그러한 목적의 센서로는 피에조 센서를 비롯한 각도 센서와 자석과 코일로 구성된 각속도 센서가 있다.

각도 센서를 사용하는 전기적인 각진동 제거 방법은 각도 센서를 사용하여 링 레이저 공진기의 자이로스코프 케이스에 대한 상대 운동인 각진동 운동에 의하여 발생하는 출력의 크기를 측정하고 링 레이저 신호로부터 이를 제거함으로써 자이로가 순수하게 외부에서 입력된 각속도에 비례하는 값만 출력하도록 하기 위한 것이다. 구체적으로, 각도 센서 신호를 A/D(Analog-to-Digital) 변환 또는 V-F(Voltage-to-Frequency) 변환하여 각도 센서의 출력 전압을 펄스 형태로 변환하는데, 이상적인 경우에 링 레이저 신호는 각도 센서의 출력과 90도 차이가 있다. 그러므로 각도 센서를 사용하는 경우에는 V-F 신호를 미분하여 각속도 신호를 만든다. 미분된 V-F 신호는 각속도 신호가 되므로 링 레이저 신호의 위상과 일치하게 된다.

한편 각속도 신호는 링 레이저 자이로스코프 신호와 동 위상이기 때문에, 각속도 센서를 사용하는 전기적인 각진동 제거 방법은 V-F 변환된 V-F 신호를 그대로 사용할 수 있다. 구체적으로, V-F 신호를 다음의 수학식 1에 따른 펄스간의 이득(K)로 보상하고 링 레이저 신호에서 직접 빼주면 링 레이저 자이로스코프 신호를 얻을 수 있다. 여기에서, 펄스간의 이득 K는 V-F 신호를 링 레이저 신호와 같은 단위가 되도록 하는 계수이다.

여기서

은 링 레이저 신호,

는 V-F 신호, 그리고 τ는 각진동 주기이다.

그리고 링 레이저 공진기의 각진동 운동은 구속된 정현파 운동이므로 V-F 신호를 정수 n 주기 동안 적분하면 다음의 수학식 2와 같은 조건이 성립되어야 한다.

그러나 일반적으로 아날로그 신호처리 과정과 V-F 소자의 오프셋으로 인하여 이 조건을 만족할 수 없다. 그러므로 다음과 같은 방법으로 보정계수

를 계산하여 수학식 2가 만족되도록 보상해주어야 한다.

여기서

와

는 각각 양과 음의 부호를 갖는 V-F 신호이다.

그러나, 일반적으로 V-F 펄스의 오프셋을 자이로스코프 성능에 유사한 수준으로 측정하여 보상해 줄 수 있는 적당한 방법을 찾기 어렵다.

본 발명은 상기 오프셋을 제거하기 위하여 V-F 신호의 미분을 취한 후에 링 레이저 신호에서 각진동 운동에 의한 신호를 제거하는 방법을 적용한다. 상기 미분 과정에 의하여 정현파의 오프셋이 제거되므로 보정계수

가 1이 되고

와

를 별도로 측정할 필요가 없게 된다.

그러나, 이와 같이 각속도 신호를 미분하면 각가속도 신호가 되고, 각가속도 신호는 링 레이저 신호와 90도 위상차 및 미분 연산에 의한 추가적인 위상차가 발생하게 된다. 따라서, 상기 위상차를 보상하는 것이 필요하다. 상기 위상차의 구체적인 보상 방법은 도 4 및 도 6을 참조한 본 발명의 실시예에서 상세히 기술한다.

양 신호의 위상차가 보상된 후에는 V-F 신호에 이득을 곱하고 그 결과를 링 레이저 신호에서 공제하면, 최종적으로 각진동 신호가 제거된 링 레이저 자이로스코프 신호를 얻을 수 있다.

임의의 샘플링 주기

동안에 누적된 링 레이저 자이로스코프 신호를

라고 하면, 링 레이저 신호

은 수학식 4와 같이 표현할 수 있다.

여기서

는 V-F 신호의 미분값으로서 각속도에 비례하는 신호이고, V-F 신호

와는 수학식 5와 같은 관계가 있다.

그리고 링 레이저 자이로스코프 신호

는 펄스가 만들어질 때의 조건에 의해서 부호가 결정되므로 양의 방향과 음의 방향 각각의 펄스를 누적시키는 카운터 출력

와

에 의해서 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.

그런데 본 발명에서와 같이 각진동 검출 센서로서 각속도 센서를 사용하는 경우에는

가 각가속도가 되므로 링 레이저 자이로 신호는 수학식 4를 이용하여 계산할 수 없다. 왜냐하면, 링 레이저 공진기에서 출력되는 링 레이저 신호와 각가속도 신호는 기본적으로 90도 위상차가 존재하고, 부가하여 링 레이저 공진기의 각진동 주파수와 샘플링 주파수와의 관계에 의하여 추가적인 위상차가 발생하기 때문이다. 즉, 임의의 시간 i에서의 디지털 신호의 미분 연산은 시간 i-1/2과 시간 i+1/2에서의 데이터를 이용하여 수행되어야 하는데, 샘플링 시간의 중간에서는 데이터를 저장할 수 없으므로, 실제적으로 시간 i에서의 디지털 신호의 미분 연산은 시간 i-1과 시간 i에서의 데이터를 이용하게 되고, 이에 따라 샘플링 주기의 1/2주기만큼의 추가적인 위상차가 발생하게 된다.

그리고 링 레이저 신호와 V-F 미분신호 간의 위상이 복잡하므로 V-F 신호의 미분값 크기를 링 레이저 신호와 같은 단위를 갖도록 하기 위한 이득은 다음과 같이 수학식 7에 의해 V-F 신호의 미분값의 분산과 링 레이저 신호의 분산 비율로서 계산할 수 있다.

이러한 이득의 산출 방법은 공진기 각진동 운동이 정현파 운동이므로 가능할 수 있으며 자이로스코프에 진동 등의 입력이 인가되지 않는 안정된 상태에서 측정하여 산출할 수 있다. 그리고 각진동 운동이 정현파 운동이므로 V-F 신호의 분산의 크기는 V-F 신호의 최대값의 약 70%가 되지만 V-F 신호의 미분값에 대한 분산의 크기는 각진동 주파수와 샘플링 주파수의 비율에 따라서 달라진다.

샘플링 주파수가 각진동 주파수의 6배인 경우에는 V-F 신호의 미분값도 V-F 신호와 같은 정현파 형태를 유지하므로 V-F 신호의 분산값의 크기와 V-F 신호 미분값의 분산의 크기가 같다. 그런데 샘플링 주파수가 각진동 주파수의 6배 보다 작은 경우에는 V-F 신호를 미분하면 미분값의 크기가 증가하지만 각진동 운동을 정확히 추적할 수 없게 되는 단점이 발생한다.

그리고 V-F 신호의 미분값을 구하는 과정에서 90도 위상변화 외에 샘플링 주기의 1/2주기

에 의한 위상변화가 발생한다. 그러므로 이 샘플링 주기가 각진동 주기보다 상대적으로 클 경우에는 이로 인하여 발생하는 위상차를 무시할 수 없다.

도 1은 통상적인 링 레이저 자이로스코프의 검출부 및 각진동부 구성도인데, 이에 도시된 바와 같이, 반사경(102,104,106,108)과 프리즘(110)을 구비한 링 레이저 공진기(100)와, 상기 링 레이저 공진기(100)에서 출력되는 링 레이저 신호를 검출하는 광 다이오드(112)와, 상기 링 레이저 신호를 신호 처리하는 맥놀이 신호 처리부(116)와, 상기 링 레이저 공진기(100)에 각진동 운동을 전달하는 각진동기(122)와, 상기 각진동기(122)를 구동하는 각진동 구동부(120)와, 상기 링 레이저 공진기(100)의 각진동 신호를 검출하는 각진동 검출 센서(124)와, 상기 각진동 검출 센서(124)에서 출력되는 각속도 신호를 V-F 변환하여 V-F 신호를 출력하는 V-F 변환기(128)와, 상기 링레이저 신호와 상기 각속도 신호를 각각 증폭하는 증폭기(114, 126)와, 상기 링 레이저 신호와 상기 V-F 신호를 각각 누적하는 카운터(118, 130)를 포함한다.

도 1을 참조하면, 반사경(102, 104, 106, 108)에 의하여 폐광로를 이룬 링 레이저 공진기에서 서로 반대방향으로 진행하던 레이저의 일부가 반사경(104)에서 투과되어 프리즘(110)에서 모아지고 광 다이오드(112)에서 검출되어 맥놀이 신호처리부(116)를 거쳐서 카운터(118)에 저장된다. 그리고 각진동 구동부(120) 및 각진동기(122)에 의하여 링 레이저 공진기(100) 몸체가 진동하면 각진동 검출 센서(124)에 의하여 각속도 신호가 검출되고 V-F 변환기(128)에서 주파수 신호로 변환되어 카운터(130)에 저장된다.

도 2는 링 레이저 공진기의 각진동 운동 검출을 위한 각속도 센서 설명도인데, 이에 도시된 바와 같이, 링 레이저 공진기(202)에 구비된 영구 자석(206), 자이로스코프 케이스(204)에 구비된 코일(208), 상기 코일에서 출력되는 각진동 운동에 의한 각속도 신호가 출력되는 출력단자(210)를 포함한다.

도 2를 참조하면, 링 레이저 공진기(202)에 부착된 영구 자석(206)이 링 레이저 공진기(202)의 각진동에 의하여 움직이면 자이로스코프의 케이스(204)에 부착된 코일(208)에서 각진동에 의한 각속도 신호가 검출되고, 각속도 신호는 출력 단자(210)를 통하여 V-F 변환기(도시되지 않음)로 입력된다.

도 3은 링 레이저 신호, 각속도 신호 및 각가속도 신호의 위상 비교도이다.

도 3을 참조하면, 샘플링 주기 동안에 검출되는 링 레이저 신호의 펄스(302), 각속도 센서에 의하여 검출되는 각속도 신호(304), 상기 각속도 신호(304)에 포함된 오프셋(306), 각속도 신호를 미분하여 얻어지는 각가속도 신호의 펄스(308)가 도시되어 있다. 상기 가속도 신호는 샘플링 주기의 정수배와 α(310) 만큼의 위상차가 존재한다.

이상 살펴본 바와 같이, 링 레이저 신호와 V-F 미분 신호(즉 각속도 신호를 미분한 각가속도 신호)는 소정의 위상차를 갖는다.

본 발명은 이러한 링 레이저 신호와 V-F 미분 신호 사이의 위상차를 보상하기 위해 링 레이저 신호의 검출을 상기 위상차만큼 지연시키는 방법과 V-F 신호의 검출을 상기 위상차만큼 지연시키는 방법을 제안한다.

먼저 링 레이저 신호의 검출을 지연시키는 방법에 대해 살펴본다.

각진동 주기 τ 인 자이로스코프의 V-F 신호를 샘플링 주기

로 측정하여 미분값을 취하면 본래의 위상으로부터 90도(τ/4) 만큼의 위상 변화가 발생한다. 그리고 i번째와 i-1번째의 V-F 신호를 미분할 경우에 계산된 미분값은 i번째 데이터로 기록되므로 기록하는 시점이 샘플링 주기의 1/2주기인

만큼의 시간 지연이 발생한다. 이러한 위상 이동을 모두 합하면 약 120도이다. 이를 보상하기 위해서 링 레이저 자이로스코프 신호의 측정시점은 수학식 8과 같이 샘플링 주기

의

배 만큼 이동되어야 한다.

예를 들어 샘플링 주파수가 2400Hz이고 공진기의 각진동 주파수가 400Hz인 경우에는

가 된다. 이 경우에는 현재 i-1과 i번째 V-F 펄스로서 각가속도에 비례하는

를 구하여 i-2 번째 링 레이저 펄스

와 함께 다음의 수학식 9를 이용하여 링 레이저 자이로스코프 신호를 계산할 수 있다.

여기에서,

이다.

상기 수학식 9는 링 레이저 공진기의 각진동 주파수가 샘플링 주파수의 1/8배 보다 작은 경우나 1/4배보다 큰 경우에는 성립되지 않는다.

이와 같은 방법으로 각진동 주파수가 샘플링 주파수의 1/6배가 되는 자이로스코프의 경우에는 링 레이저 신호를 샘플링 2주기만큼 지연시켜서 링 레이저 자이로스코프 신호를 계산하면 된다. 이 결과는 링 레이저 자이로스코프 신호가 샘플링 주기의 2주기만큼 지연되어 출력됨을 의미한다.

공진기 각진동 주파수가 샘플링 주파수의 1/6배와 소정 값 이하만큼 상이한 경우에 추가로 발생하는 위상차는 수학식 10에 따른 추가적인 시간 α만큼 추가로 지연시킴으로써 보상한다.

여기에서,수학식 8로부터

이고, 상기 수학식 10에 상기 m을 대입하면,

이 된다.

각진동 주파수가 샘플링 주파수의 1/6 보다 클 때는 α가 양의 값을 가지며 이때는

의 위상이

의 위상보다 늦으므로 V-F 신호의 검출시점을 α만큼 추가로 지연시키고, 그 반대의 경우에는 링 레이저 신호의 검출시점을 α만큼 추가로 지연시킨다. 예를 들어서 시스템의 샘플링 주파수가 2400Hz이고 각진동 주파수가 430Hz인 경우에는 V-F 신호를 43.6㎲ 지연시키고 370Hz인 경우에는 링 레이저 신호를 50.7㎲ 지연시켜서 검출한다.

그리고 링 레이저 펄스와 V-F 신호간의 이득은 입력각속도가 일정한 상태에서 일정 시간 동안(예를 들어 10초) 간의 측정값으로 수학식 11과 같이 계산한다.

시간 지연 α값과 링 레이저 신호와 V-F 신호간의 이득은 입력 각속도가 일정한 상태에서 α값을 식 (10)에 의하여 계산된 값으로 설정한 후 일정 시간 동안의 링 레이저 신호와 V-F 신호를 기록하여 식 (11)에 의하여 이득을 계산한 후에 링 레이저 자이로스코프 신호를 계산한다.

그런데, 공진기의 각진동 주파수를 정확히 측정하기 어렵고, 회로에서 발생되는 시간지연 등으로 인하여 시간 지연 α값을 정확히 계산하여 설정하기 어렵기 때문에, 이론에 의하여 설정된 α값에 대하여 링 레이저 자이로스코프의 잡음 수준을 계산한 다음 다시 α값을 미세 변화시키고 다시 전술한 일련의 과정을 통해 링 레이저 자이로스코프 신호의 잡음 수준을 계산한 다음, 이전의 잡음 수준과 비교하 는 과정을 반복한다. 이러한 과정의 반복에 의해 α는 링 레이저 자이로스코프 신호의 잡음 수준이 최소가 되는 값으로 설정한다.

상기 링 레이저 자이로스코프 신호의 잡음 수준이 최소가 되는 α를 구하는 과정은 컴퓨터와 같은 외부의 연산장치에 의하여 계산될 수 있고, 필요시 온도에 따른 룩업 테이블(look-up table)을 만들어서 ROM과 같은 소정의 저장 장치에 저장하고 링 레이저 신호에서 각진동 운동에 의한 효과를 제거하는 처리 절차에서 사용할 수 있다.

전술한 링 레이저 신호의 검출을 지연시키는 방법에 의하면 링 레이저 자이로스코프는 약

만큼 지연된 출력을 얻게 되므로 샘플링 주파수가 2400Hz인 시스템의 경우에는 약 833㎲ 지연된 반응을 나타낸다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 링 레이저 신호의 시간 지연 검출에 의한 위상 보정과 이득 설정 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 링 레이저 신호 또는 V-F 신호를 검출하는 시점을 식(10)에 의하여 α 만큼의 지연 시간 동안 지연시키고(404), 시간이 조정된 링 레이저 신호를 검출하여(406)

동안 지연시킨다(408). 그리고 시간이 조정된 V-F 신호를 검출하여(410)

동안 저장하고(412) 미분하여(414) 저장한다(416).

전술한 단계들(404 내지 416)을, 예를 들어 샘플링 클록 i=24000이 될 때까지의 시간(이 경우, 10초) 동안 반복하고(418), 링 레이저 신호의 분산값과 V-F 미분 신호의 분산값으로 식 (11)과 같이 이득 K를 계산하고(420), 일정 시간 동안의 모든 신호에 대한 링 레이저 자이로스코프 신호를 계산한다(422).

이 후에, 링 레이저 자이로스코프 신호의 잡음 수준을 계산한 후에(424) 다시 지연시간(α)을 변화시키고(426, 428), 변화된 α를 이용하여 전술한 단계들을 반복하여 링 레이저 자이로스코프 신호를 계산하고 이의 잡음 수준을 비교하는 과정을 통하여 잡음 수준이 최소인 지연시간을 찾는다.

링 레이저 자이로스코프 신호의 잡음 수준이 최소인 지점에서의 이득(K)과 지연시간(α)으로 링 레이저 자이로스코프를 설정한다(430).

도 5는 도 4의 실시예를 구현하기 위한 시스템 블록도이다.

각속도 신호(502)는 V-F 변환 블록(128)을 거쳐서 디지털 신호로 변환된 후에 블록(130)에서 샘플링된다. 블록(506)에서 발생된 시스템의 샘플링 명령은 블록(508)에서 정해진 시간 α 동안 지연된다. 이 지연 시간의 적용은 자이로스코프 공진기 주파수에 따라서 블록(118)이나 블록(130) 중의 하나에만 적용된다. 상기 V-F 신호는 블록(512)에서 미분되고 블록(518)에서 미리 계산된 이득이 승산되어 블록(520)으로 전달된다.

링 레이저 신호(524)는 맥놀이 신호 처리 블록(116)을 통하여 펄스로 변환되고 블록(118)에서 샘플링된다. 상기 링 레이저 신호는 블록(530)에서

동안 지연되고 블록(512)에서 미분된 V-F 신호와 함께 링 레이저 자이로스코프 신호를 산출한다.

다음, 본 발명의 일실시예에 따라 V-F 신호의 검출을 링 레이저 신호와 V-F 미분 신호 사이의 위상차만큼 지연시키는 방법을 설명한다.

전술한 링 레이저 신호를 지연시키는 방법에서와 같이, 외부에서 입력된 회전각속도에 직접적인 영향을 받는 링 레이저 신호를 지연하여 검출하면 자이로스코프 출력 전체가 지연되는 결과를 가져온다. 그러나 V-F 신호는 외부에서 입력된 각속도와 무관하므로 이 신호를 지연시켜서 링 레이저 펄스와 위상을 일치시키는 것이 효과적일 수 있다.

먼저 V-F 신호의 미분에 의하여 위상이 90도 전진되고, 미분 계산 과정에서

만큼의 위상이 지연되므로 이를 모두 고려하면

의 위상이

위상보다 약 60도 빠르다. V-F 신호를 이동시켜서 이를 보상하려면 측정시점은 다음의 수학식 12와 같이 샘플링 주기

의

배 만큼 이동되어야 한다.

링 레이저 공진기의 각진동 주파수가 400Hz인 경우에 샘플링 주파수가 2400Hz이면 샘플링 주기가 공진주기의 6배인 경우로서

이 되고, 이에 따라 약 417㎲ 시간 지연이 필요하다. 그러므로 V-F 펄스의 i-1과 i-2번째 데이터로서 각가속도에 비례하는

을 구하여 i 번째

를 이용하여 링 레이저 자이로스코프 신호를 계산할 수 있다. 즉, 약 400Hz 부근의 각진동 주파수를 갖는 자이로스코프는 V-F 신호를 샘플링 1주기만큼 지연시켜서 다음의 수학식 13에 따라 링 레이저 자이로스코프 신호를 계산할 수 있다.

여기에서,

이다.

단 공진기의 각진동 주파수가 샘플링 주파수의 1/8배 보다 작은 경우나 1/4배보다 큰 경우에는 위의 조건이 성립되지 않는다.

그리고 공진기의 각진동 주파수가 샘플링 주파수의 6배와 소정의 범위내에서 불일치하는 경우 수학식 14와 같이 α 만큼의 시간 지연을 추가시킨다.

여기에서,수학식 12로부터

이고, 상기 수학식 14에 상기 m을 대입하면,

가 된다.

그러므로 2400Hz로 샘플링하는 시스템에서 각진동 주파수가 430Hz인 경우에는 링 레이저 신호를 43.6㎲ 지연시키고. 370Hz인 경우에는 V-F 신호를 50.7㎲ 지연시킴으로써 두 펄스간의 위상을 일치시킬 수 있다.

그리고 링 레이저 펄스와 V-F 펄스간의 이득은 일정 시간(예를 들어, 10초) 간의 측정값으로부터 수학식 15에 따라 다음과 같이 계산할 수 있다.

이 방법에 의하면 링 레이저 자이로스코프 신호의 시간 지연이 각진동 주파수가 400Hz 미만일 때 수십 ㎲정도이고 그 외의 요인에 의한 지연은 없으므로 자이로스코프 출력에 시간 지연에 의한 오차는 무시할 수 있을 정도로 작게 된다. 그리고 시스템의 샘플링 주파수를 자이로스코프 각진동 중심 주파수의 6배로 하면 중심 주파수를 갖는 자이로스코프는 시간 지연이 필요 없고 중심 주파수보다 주파수가 높은 링 레이저 자이로스코프는 링 레이저 신호를, 낮은 자이로스코프는 V-F 신호를 수십 ㎲정도 지연시킴으로써 쉽게 구현할 수 있다.

시간 지연 α값과 링 레이저 신호와 V-F 신호간의 이득은 입력되는 회전각속도가 일정한 상태에서 α값을 수학식 14에 의하여 계산된 값으로 설정한 후 일정 시간 동안의 링 레이저 신호와 V-F 신호를 기록하여 식 15에 의하여 이득을 계산한다.

그리고 링 레이저 자이로스코프 신호를 계산하고 그의 잡음 수준을 계산한 다음 다시 α값을 미세 변화시켜서 전의 과정에서 잡음 수준과 비교하는 시험에 의하여 잡음 수준이 최소값이 되는 지점으로 설정하면 된다. 이 과정은 외부 연산 장치에 의하여 계산될 수 있고, 필요시 온도에 따른 룩업 테이블을 만들어서 임의의 저장 장치에 저장하고 전술한 링 레이저 자이로스코프 신호의 생성 과정에서 이용할 수 있다.

링 레이저 공진기의 각진동 주기 변화가 -40℃∼+70℃의 온도 변화에 대하여 수 ㎲ 정도밖에 변화되지 않으므로 설정된 지연 시간의 온도에 의한 오차는 거의 없으며, 각진동 검출 센서 신호의 아날로그 증폭회로에서의 위상변화는 주로 캐패시터(capacitor)에 의하여 발생하므로 비교적 정밀한 부품의 사용이 요구된다. 또한 각진동 검출 센서 신호의 아날로그 증폭회로 증폭도 변화는 링 레이저 신호와 V-F 미분신호간의 이득의 변화를 가져와서 링 레이저 자이로스코프 신호의 잡음 수준을 증가시키지만 이것에 의한 드리프트(drift)는 거의 발생하지 않는다.

도 6는 본 발명의 일실시예에 따른 V-F 신호의 시간 지연 검출에 의한 위상 보정과 이득 설정 흐름도이다.

도 6은 참조하면, 링 레이저 신호 또는 V-F 신호를 읽어오는 시점을 수학식 14에 의하여 α 만큼의 지연되도록 설정한다(604). 그리고 각각 시간이 조정된 링 레이저 신호와 V-F 신호를 검출하여(606, 610), 잠시 저장하여 각진동 주기의 약 1/6 시간동안 지연시킨다(608).

각진동 주파수가 시스템의 공진 주파수의 1/6보다 작은 경우에는 단계(606)에서의 시간 지연이 필요하고, 그 반대의 경우에는 단계(610)에서의 시간 지연이 필요하다.

V-F 신호를 미분하여(612) 저장하며(614) 이 과정을 일정 시간(예를 들어 10초) 동안 반복한다(616). 링 레이저 신호와 V-F 미분신호의 분산으로 수학식 15에 의하여 이득 K를 계산하고(618) 상기 일정 시간 동안의 모든 데이터에 대한 링 레이저 자이로스코프 신호를 계산한다(620).

링 레이저 자이로스코프 신호의 잡음 수준을 계산(620)한 후에 다시 지연시 간을 변화시키고 전술한 전체 단계들을 반복하여 잡음 수준을 비교하여 잡음 수준이 최소인 지연 시간을 찾는다. 링 레이저 자이로스코프 신호의 잡음 수준이 최소인 지점에서의 이득과 지연시간으로 자이로스코프를 설정한다.

도 7은 도 6의 실시예를 구현하기 위한 시스템 블록도이다.

도 7을 참조하면, 각진동 검출 신호(702)는 V-F 변환 블록(128)을 통하여 주파수 신호로 변환된다. 블록(706)에서 인가된 시스템의 샘플링 명령이 블록(118)과 블록(130)에 전달되어 V-F 신호가 검출된다. 이때 링 레이저 자이로스코프의 각진동 주파수가 샘플링 주파수의 1/6보다 작은 경우에는 블록(130)의 V-F 신호를 지연 시간 α 만큼 지연시켜서 검출하고, 그 반대의 경우에는 블록(118)의 링 레이저 신호를 지연 시간 α만큼 지연시켜서 검출한다.

검출된 V-F 신호는 블록(712)과 블록(716)을 통하여 샘플링 정수배 주기 동안 지연시키고 블록(714)을 통하여 미분된다. 그리고 블록(720)에서 미리 계산된 이득을 승산하고 샘플링 주기의 정수배 만큼 지연시킨 후에 링 레이저 신호와 함께 블록(720)에서 링 레이저 자이로스코프 신호를 계산하게 된다.

도 8은 링 레이저 자이로스코프 신호에 포함된 잡음 수준과 지연 시간과의 상관 관계도인데, 이에 따라 이득과 지연시간은 잡음 수준이 최소점인 최적 지점에서의 값으로 설정할 수 있다.

이상의 본 발명의 실시예들에 대한 설명에서, 각진동 운동의 검출을 위해 각속도 센서를 사용할 때의 문제점을 간단한 하드웨어적 구성 또는 소프트웨어적 구성을 통해 해결하는 방법을 제안하였다. 즉, V-F 신호의 미분을 통하여 각가속도 신호를 발생시킴으로써 각속도 신호의 오프셋을 제거하였고 상기 V-F 신호의 미분에 따라 발생하는 상기 V-F 신호의 미분 신호(즉, 각가속도 신호)와 링 레이저 신호와의 위상 차이를 보상하고 양 신호의 이득을 계산하는 방법을 제안하였다.

구체적으로, 샘플링 주파수를 각진동 주파수의 6배 부근으로 설정함으로써 링 레이저 신호를 샘플링 두주기 동안 지연시켜서 처리하는 방법과 V-F 신호의 검출시점을 샘플링 한주기 동안 지연시켜서 처리하는 방법을 통하여 링 레이저 신호와 각가속도 신호의 위상을 일치시켰다. 링 레이저 신호와 각가속도 신호의 위상차가 6배와 일정 범위에서 상이한 값을 가지는 경우에는 추가적인 지연 시간을 계산하고, 상기 지연 시간에 따라 링 레이저 신호 또는 V-F 신호의 검출시점을 조정하여 양 신호의 위상을 일치시켰다.

또한 링 레이저 신호와 각가속도 신호의 위상차로 인하여 두 신호간의 이득 산출 방법이 복잡하므로 정지 상태에서 두 신호의 분산비를 이용하여 이득을 산출하였다. 입력되는 회전각속도가 일정한 상태에서 검출 지연 시간과 링 레이저 자이로스코프 신호의 잡음 수준의 관계를 시험하여 잡음 수준이 최소가 되는 지연시간을 산출하고 그때의 이득을 자이로스코프 시스템에 설정하고 링 레이저 자이로스코프 신호를 생성하도록 하였다.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위 가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 상대적으로 높은 정밀도를 구비한 각속도 센서를 각진동 검출 센서로서 사용하고, 상기 각속도 센서 신호에 존재하는 오프셋 보상 문제, 링 레이저 신호와 각속도 센서의 출력 신호의 미분 신호와의 위상 보상 문제, 상기 양 출력 신호 사이의 이득 계산 문제를 해결하는 링 레이저 자이로스코프에서의 각진동 제거 방법을 제공하는 효과가 있다.

즉, 본 발명은 전술한 바와 같은 간단한 하드웨어적 구성 또는 소프트웨어적 구성을 통해 각진동 운동을 검출하기 위해 정밀도가 높은 각속도 센서를 사용할 수 있게 하는 효과가 있다.

이와 같이 본 발명은 링 레이저 자이로스코프에서 정밀한 각속도 센서를 이용할 수 있도록 함으로써, 링 레이저 자이로스코프와 가속도계를 관성 센서로 구성한 관성항법장치에서 각축의 센서 신호를 고속의 동기된 샘플링을 함으로써 코닝(coning) 오차를 보상하고, 속도 오차를 최소화하며, 비행체의 자세 제어를 위한 각속도 신호를 실시간으로 정확히 제공할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 링 레이저 공진기와 상기 링 레이저 공진기를 각진동시키는 각진동기를 포함하는 링 레이저 자이로스코프의 각진동 제거 방법에 있어서,

   상기 각진동에 의한 각진동 신호에 대응되는 각속도 신호를 검출하고 상기 각속도 신호를 전압-주파수(V-F) 변환하여 V-F 펄스를 생성하는 단계와;

   상기 V-F 펄스를 미리 결정된 샘플링 주기마다 검출하고, 상기 샘플링 주기에 근거하여 상기 V-F 펄스를 미분하여 V-F 미분 펄스를 생성하는 단계와;

   상기 각진동 신호가 부가된 링 레이저 신호에 따른 링 레이저 펄스를 상기 미리 결정된 샘플링 주기마다 검출하는 단계로서, 상기 링 레이저 펄스와 상기 V-F 미분 펄스의 위상차에 상응하는 지연 시간만큼 지연하여 상기 링 레이저 펄스를 검출하는 단계와;

   미리 설정된 시간 동안의 상기 V-F 미분 펄스의 분산값과 미리 설정된 시간 동안의 상기 링 레이저 펄스의 분산값에 근거하여 상기 링 레이저 펄스에 대한 상기 V-F 미분 펄스의 이득을 연산하는 단계와;

   상기 링 레이저 펄스로부터 상기 이득과 상기 V-F 미분 펄스의 승산 결과를 공제하여 상기 각진동 신호가 제거된 링 레이저 자이로스코프 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 링 레이저 자이로스코프의 각진동 제거 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 링 레이저 펄스와 상기 V-F 미분 펄스의 위상차에 상응하는 지연 시간만큼 지연하여 상기 링 레이저 펄스를 검출하는 단계는,

   상기 각진동기의 각진동 주기의 1/4 주기(τ/4)와 상기 샘플링 주기의 1/2주기(

   

   )를 합한 제 1 지연 시간만큼 지연하여 상기 링 레이저 펄스를 검출하는 것을 특징으로 하는 링 레이저 자이로스코프의 각진동 제거 방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 각진동 주기에 따른 각진동 주파수가 상기 샘플링 주기에 따른 샘플링 주파수의 1/6배인 경우, 상기 제 1 지연 시간은 상기 샘플링 주기의 2배이고,

   상기 각진동기의 각진동 주파수가 상기 샘플링 주기에 따른 샘플링 주파수의 1/6배보다 큰 경우, 상기 샘플링 주기의 2배인 제 1 지연 시간만큼 지연하여 상기 링 레이저 펄스를 검출하는 한편, 추가로 상기 샘플링 주기의 3/2주기(

   

   )에서 상기 각진동 주기의 1/4주기(τ/4)를 공제한 제 2 지연 시간만큼 지연하여 상기 V-F 펄스를 검출하고,

   상기 각진동기의 각진동 주파수가 상기 샘플링 주기에 따른 샘플링 주파수의 1/6배보다 작은 경우, 상기 샘플링 주기의 2배인 제 1 지연 시간에 추가하여 상기 샘플링 주기의 3/2주기(

   

   )에서 상기 각진동 주기의 1/4주기(τ/4)를 공제한 제 2 지연 시간만큼 지연하여 상기 링 레이저 펄스를 검출하는 것을 특징으로 하는 링 레이저 자이로스코프의 각진동 제거 방법.
4. 링 레이저 공진기와 상기 링 레이저 공진기를 각진동시키는 각진동기를 포함하는 링 레이저 자이로스코프의 각진동 제거 방법에 있어서,

   상기 각진동 신호가 부가된 링 레이저 신호에 따른 링 레이저 펄스를 미리 결정된 샘플링 주기마다 검출하는 단계와;

   상기 각진동에 의한 각진동 신호에 대응되는 각속도 신호를 검출하고 상기 각속도 신호를 전압-주파수(V-F) 변환하여 V-F 펄스를 생성하는 단계와;

   상기 V-F 펄스를 상기 미리 결정된 샘플링 주기마다 검출하고, 상기 샘플링 주기에 근거하여 상기 V-F 펄스를 미분하여 V-F 미분 펄스를 생성하는 단계와;

   상기 V-F 펄스의 검출 시점을 상기 링 레이저 신호와 상기 V-F 미분 펄스의 위상차에 상응하는 지연 시간만큼 지연시키는 단계와;

   미리 설정된 시간 동안의 상기 V-F 미분 펄스의 분산값과 미리 설정된 시간 동안의 상기 링 레이저 펄스의 분산값에 근거하여 상기 링 레이저 펄스에 대한 상기 V-F 미분 펄스의 이득을 연산하는 단계와;

   상기 링 레이저 펄스로부터 상기 이득과 상기 V-F 미분 펄스의 승산 결과를 공제하여 상기 각진동 신호가 제거된 링 레이저 자이로스코프 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 링 레이저 자이로스코프의 각진동 제거 방법.
5. 제 4항에 있어서, 상기 링 레이저 펄스와 상기 V-F 미분 펄스의 위상차에 상응하는 지연 시간만큼 지연하여 상기 V-F 펄스를 검출하는 단계는,

   상기 각진동기의 각진동 주기의 1/4 주기(τ/4)에서 상기 샘플링 주기의 1/2주기(

   

   )를 공제한 제 1 지연 시간만큼 지연하여 상기 V-F 펄스를 검출하는 것을 특징으로 하는 링 레이저 자이로스코프의 각진동 제거 방법.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 각진동 주기에 따른 각진동 주파수가 상기 샘플링 주기에 따른 샘플링 주파수의 1/6배인 경우, 상기 제 1 지연 시간은 상기 샘플링 주기의 1배이고,

   상기 각진동기의 각진동 주파수가 상기 샘플링 주기에 따른 샘플링 주파수의 1/6배보다 큰 경우, 상기 샘플링 주기의 1배인 제 1 지연 시간만큼 지연하여 상기 V-F 펄스를 검출하는 한편, 추가로 상기 샘플링 주기의 3/2주기(

   

   )에서 상기 각진동 주기의 1/4주기(τ/4)를 공제한 제 2 지연 시간만큼 지연하여 상기 링 레이저 펄스를 검출하고,

   상기 각진동기의 각진동 주파수가 상기 샘플링 주기에 따른 샘플링 주파수의 1/6배보다 작은 경우, 상기 샘플링 주기의 1배인 제 1 지연 시간에 추가하여 상기 샘플링 주기의 3/2주기(

   

   )에서 상기 각진동 주기의 1/4주기(τ/4)를 공제한 제 2 지연 시간만큼 지연하여 상기 V-F 펄스를 검출하는 것을 특징으로 하는 링 레이저 자이로스코프의 각진동 제거 방법.
7. 제 3항 또는 제 6항에 있어서,

   상기 제 2 지연 시간은 상기 링 레이저 자이로스코프 신호에 포함된 잡음 수 준이 최소가 되는 값으로 갱신되고,

   상기 이득은 상기 갱신된 제 2 지연 시간에 따라 갱신되는 것을 특징으로 하는 링 레이저 자이로스코프의 각진동 제거 방법.

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