Abstract
Бұл мақалада волоконды-оптикалық гироскоптардың (ВОГ) навигациялық жүйелердегі дәлдігін, сезімталдығын және ұзақмерзімді тұрақтылығын арттыруға бағытталған кешенді тәсілдер қарастырылған. Зерттеу жұмысының өзектілігі инерциялық навигация саласында жоғары дәлдікке жету және спутниктік сигнал болмаған жағдайда жүйенің автономды жұмысын қамтамасыз ету қажеттілігімен анықталады. MATLAB/Simulink ортасында Саньяк эффектісіне негізделген ВОГ-тың физикалық және сигналдық моделі әзірленді. Модель құрамында жарық көзі, талшық катушкасы, фазалық модулятор және фотодетектор сияқты негізгі оптикалық элементтер қамтылды. Сигналды өңдеу кезеңінде жабық контурлы демодуляция, квадратуралық қателікті компенсациялау және температуралық дрейфті азайту алгоритмдері жүзеге асырылды. Allan ауытқуы әдісі арқылы гироскоп қателіктері статистикалық тұрғыдан талданды және бұрыштық кездейсоқ жүріс (ARW), нөлдік ығысу тұрақсыздығы (Bias Instability) мен масштаб коэффициентінің сызықтық еместігі үшін стохастикалық модельдер енгізілді. Интеграцияланған INS/GNSS архитектурасы кеңейтілген Калман сүзгісі арқылы іске асырылып, «урбан-каньон» және спутниктік сигналдың уақытша жоғалу сценарийлерінде тексерілді. Алынған нәтижелер ВОГ құрылғыларының бұрыштық жылдамдыққа жоғары сезімталдық танытатынын, шу тығыздығының азайғанын және bias тұрақтылығының жақсарғанын көрсетті. Сонымен қатар, GNSS сигналы шектеулі жағдайда да инерциялық шешімнің тұрақтылығы сақталып, позициялық және курстық қателік айтарлықтай төмендеді. Ұсынылған модельдеу әдістемесі волоконды-оптикалық гироскоптарға негізделген жоғары дәлдікті инерциялық-навигациялық кешендерді жобалау, калибрлеу және оңтайландыру үшін ғылыми әрі қолданбалық тұрғыдан маңызды құрал болып табылады. Кілтті сөздер: волоконды-оптикалық гироскоп, Sagnac эффекті, Allan ауытқуы, ARW, bias, Калман сүзгісі, INS/GNSS.