Kısa tanım
Fiber optik cayro (FOG), sarılmış bir fiber optik bobin içinde zıt yönlerde ilerleyen ışık demetleri arasındaki faz farkını ölçerek dönüş hızını belirleyen, hareketli mekanik parçası bulunmayan bir açısal hız sensörüdür.
Ayrıntılı açıklama
Fiber optik cayronun temelinde Sagnac etkisi yatar. Bir ışık kaynağından çıkan demet ikiye bölünür ve aynı fiber bobinin içinde biri saat yönünde, diğeri saat yönünün tersinde ilerletilir. Bobin dönmüyorsa iki demet yolu aynı sürede tamamlar; bobin kendi ekseni etrafında dönüyorsa, dönüş yönündeki demetin kat ettiği etkin yol uzar, ters yöndekinin kısalır. İki demet yeniden birleştirildiğinde aralarındaki faz farkı, dönüş hızıyla orantılıdır. Fiberin çok sayıda sarımdan oluşması, etkin yol uzunluğunu artırarak ölçüm duyarlılığını yükseltir.
Hareketli parça içermemesi, fiber optik cayroya mekanik cayrolara kıyasla önemli üstünlükler kazandırır: aşınma olmaması, titreşime ve şoka dayanıklılık, hızlı başlatma ve uzun ömür. Tasarımda sıcaklık değişimlerinin fiber üzerindeki etkileri, polarizasyon kararlılığı ve kaynak gürültüsü başlıca hata kaynaklarıdır; kapalı çevrim modülasyon teknikleri ve sıcaklık dengeleme yöntemleriyle bu etkiler bastırılır. Farklı doğruluk sınıflarında üretilebilen fiber optik cayrolar, taktik sınıftan seyrüsefer sınıfına uzanan geniş bir yelpazeyi kapsar.
Üç eksene yerleştirilmiş cayrolar, ivmeölçerlerle birlikte ataletsel ölçüm birimini oluşturur. Bu birim, platformun yönelim ve konum çözümünün çekirdeğidir; uydu sinyalinin bulunmadığı ortamlarda seyrüsefer bu çekirdeğe dayanır.
Savunma sanayii bağlamı
Fiber optik cayrolar güdümlü mühimmat, insansız araçlar, denizaltı seyrüsefer sistemleri, silah kararlılaştırma ve anten yönlendirme uygulamalarında yaygın kullanılır. Yüksek doğruluklu ataletsel sensörler ihracat kontrollerine tabi kritik kalemler arasında yer aldığından, bu alandaki yerli üretim yeteneği tedarik güvenliği açısından ayrı bir önem taşır.
Türk savunma sanayiinde ataletsel sensör ve seyrüsefer sistemleri alanında geliştirme ve üretim çalışmaları yürütülmektedir; fiber optik cayro teknolojisi bu çalışmaların temel başlıklarındandır.
İlgili kavramlar
Halka lazer cayro · MEMS ataletsel sensör · GPS bağımsız seyrüsefer · Kalman filtresi · Yıldız izleyici