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

2025

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/jsan15010003
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

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.