@MastersThesis{Siqueira:2014:CaCaUn,
author = "Siqueira, Rafael Henrique de",
title = "Caracteriza{\c{c}}{\~a}o e calibra{\c{c}}{\~a}o de unidade de
giros em configura{\c{c}}{\~a}o redundante para teste de
desempenho em determina{\c{c}}{\~a}o de atitude",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2014",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2014-05-28",
keywords = "girosc{\'o}pio, calibra{\c{c}}{\~a}o de girosc{\'o}pios,
redund{\^a}ncia, determina{\c{c}}{\~a}o de atitude, gyroscope,
calibration of gyros, redundancy, attitude determination.",
abstract = "Girosc{\'o}pios a fibra {\'o}ptica (GFO) s{\~a}o sensores
utilizados em sat{\'e}lites para sistema de navega{\c{c}}{\~a}o
inercial devido {\'a}s suas caracter{\'{\i}}sticas de
precis{\~a}o, menor custo e viabilidade de
industrializa{\c{c}}{\~a}o. Os testes de girosc{\'o}pios
isolados do tipo \emph{Laser} ou Fibra {\'O}tica s{\~a}o
bastante difundidos e est{\~a}o devidamente padronizados em
normas espec{\'{\i}}ficas. Entretanto ao se integrarem essas
unidades em uma estrutura mec{\^a}nica, chamada de UMI (Unidade
de Medida Inercial), podem ocorrer v{\'a}rios problemas que
concorrem para piorar o desempenho da unidade. Este trabalho
apresenta a calibra{\c{c}}{\~a}o de um conjunto composto por
quatro girosc{\'o}pios de fibra {\'o}tica, em uma
configura{\c{c}}{\~a}o tetra{\'e}drica, que foram desenvolvidos
em empresa nacional. Neste trabalho, a calibra{\c{c}}{\~a}o
{\'e} realizada em solo atrav{\'e}s de ensaios em uma mesa
servo-controlada de alta precis{\~a}o de 3 eixos que cobre a
faixa de trabalho dos girosc{\'o}pios escolhidos. O procedimento
{\'e} descrito matematicamente e detalhes de sua
aplica{\c{c}}{\~a}o {\`a} UMI tetra{\'e}drica s{\~a}o
apresentados tais como: infraestrutura, hardware e software,
coleta de dados e aferi{\c{c}}{\~a}o de resultados. Uma
an{\'a}lise via vari{\^a}ncia Allan {\'e} realizada de modo a
detectar e avaliar as principais fontes de ru{\'{\i}}dos
existentes nos GFO nacionais. Como aplica{\c{c}}{\~a}o
pr{\'a}tica, {\'e} mostrado um teste com o objetivo de avaliar o
erro acumulado em determina{\c{c}}{\~a}o de atitude com os giros
calibrados e n{\~a}o-calibrados. Conclui-se que o procedimento de
calibra{\c{c}}{\~a}o desenvolvido neste trabalho poder{\'a} ser
usado para testes de UMI com geometria tetra{\'e}drica que tenham
potencial de utiliza{\c{c}}{\~a}o para as pr{\'o}ximas
miss{\~o}es brasileiras. ABSTRACT: Fiber optic gyros (FOG)
sensors are widely used in satellites for inertial navigation
system due to their characteristics of precision, lower cost and
industrial feasibility. Tests for individual Laser Gyro or Fiber
Optic Gyro types are quite widespread and have their specific
standards. However on assembling them into a mechanical structure,
named IMU (Inertial Measurement Unit), several problems that
contribute to decrease the performance of the unit may take place.
This paper presents the calibration of a set consisting of four
fiber optic gyroscopes in a tetrahedral configuration, developed
by a Brazilian company. In this work the on-ground calibration is
performed through a 3-axis servo-controlled turn table covering
the working range of the chosen gyros. The procedure is
mathematically described and details of its application to the
tetrahedron UMI are presented such as: infra-structure, hardware
and software, data collection and of results. An Allan variance
analysis is performed in order to detect and evaluate the main
sources of noise existing in there Brazilian FOGs. As a practical
application, a test with the aim of evaluating the accumulated
error on attitude determination with the calibrated and
non-calibrated gyros is shown. One concludes that the calibration
procedure developed in this work could be used for tests in IMUs
with a tetrahedral geometry (or not) that have potential to be
utilized in the next Brazilian missions.",
committee = "Milani, Paulo Gi{\'a}como (presidente) and Kuga, H{\'e}lio Koiti
(orientador) and Carrara, Valdemir (orientador) and Ricci, Mario
Cesar and Baroni, Leandro",
englishtitle = "Characterization and calibration of gyroscope unit in redundant
configuration for performance testing in attitude determination",
language = "pt",
pages = "138",
ibi = "8JMKD3MGP5W34M/3GLFEH5",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP5W34M/3GLFEH5",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "27 abr. 2024"
}