Fiber-Optic Gyroscopes: Architectures, Signal Processing, Error Compensation, and Emerging Trends

2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.3390/jsan15010003
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Fiber-optic gyroscopes (FOGs) have become one of the most important elements of modern inertial navigation systems due to their high accuracy, reliability, and independence from external signals such as satellite navigation. This review analyzes and discusses the key FOG architectures: interferometric (IFOG), resonant (RFOG), digital (DFOG), and hybrid (HFOG). The concepts of their functioning, structural features, and the main advantages and limitations of each architecture are examined. Particular focus is placed on advanced signal-processing and error-compensation algorithms, including filtering techniques, noise suppression, mitigation of thermal and mechanical drifts, and emerging machine learning (ML) based approaches. The analysis of these architectures is carried out in terms of major parameters that determine accuracy, robustness, and miniaturization potential. Various applications of FOGs in space systems, ground platforms, marine and underwater navigation, aviation, and scientific research are also being considered. Finally, the latest development trends are summarized, with a particular focus on miniaturization, integration with additional sensors, and the introduction of digital and AI-driven solutions, aimed at achieving higher accuracy, long-term stability, and resilience to real-world disturbances.