Fiber optik jiroskobun teorisi ve bir uygulama olarak pasif yer tayini sisteminde kullanımı

Abstract

oz Bu tezde, İnterferometrik Fiber Optik Jiroskobun (IFOG), temelleri incelenmiştir ; Sagnac Etkisinin temel prensipleri, karşılıklılık (reciprocity) ve mod türünün önemi, IFOG' daki hata kaynakları ve IFOG' un uygulama alanlarını tartışılmıştır. Buna ek olarak GPS' in (Küresel Konumlama Sistemi) temelleri, kullanımı ve hataları tartışılmıştır. IFOG, araç seyrüsefer sistemleri gibi endüstriyel ve kişisel uygulamaların çoğuna uygulanabilir. Yerleşim bölgelerinde, yalnızca GPS tabanlı pozisyon belirleme sistemleri, binalar tarafından bloklanma ve geriyansımalardan (multipath) oluşur. Bir IFOG tabanlı INS (İnertial Navigation System-Ataletsel Seyrüsefer Sistemi) sürekli bir pozisyon bilgisi sağlar. Fakat, bu sensörler kalibre edilebilir belirsizliklere sahiptir. Kararlılık, doğruluk ve sürekli çözümler veren iki navigasyon tekniğinin birleşimi olan bir sistem geliştirilir. Bu sistem bir GPS algılayıcısı, IFOG ve bir bilgisayardan oluşur. ODTÜ' de alan çalışmalarında sistemin deneme dataları alınmıştır. Anahtar Kelimeler : İnterferometrik Fiber Optik Jiroskop, GPS (Küresel Konumlama Sistemi), Sagnac Etkisi, karşılıklılık (reciprocity), INS (İnertial Navigation System-Ataletsel Seyrüsefer Sistemi), geriyansımalar (multipath)

ABSTRACT This thesis reviews the basics of interferometric fiber optic gyroscope (IFOG); fundamental principle based on Sagnac Effect, importance of reciprocity and mode type, source of errors in IFOG, and applications of IFOG. In addition, fundamental, usage and errors of GPS (Global Positioning System) are discussed. The IFOG has been applied to a number of industrial and consumer application such as vehicle navigation system. In urban areas blockage by buildings and multipath compromise position location systems based on GPS alone. INS (Inertial Navigation System), based on a IFOG and the vehicle odometer, provides continuous position information, but these sensors have calibration uncertainties. A system, which blends the two navigation techniques resulting in a stable, accurate and continuous solution, is developed. It consists of a GPS receiver, the interferometric fiber optic gyroscope, and a computer. Data from field trials in METU (Middle East Technical University) was taken. Key Words : Interferometric Fiber Optic Gyroscope (IFOG), GPS (Global Positioning System), Sagnac Effect, reciprocity, Inertial Navigation System (INS), multipath. n