Giroscópios a Laser de Anel (RLG)
O anel laser giroscópio (RLG) é amplamente utilizado na aviação comercial. A base para a operação RLG é que leva tempo para a luz percorrer um caminho circular estacionário e não rotativo. A luz leva mais tempo para completar a jornada se o caminho estiver girando na mesma direção em que a luz está viajando. E leva menos tempo para a luz completar o ciclo se o caminho estiver girando na direção oposta à da luz. Essencialmente, o caminho é feito mais longo ou mais curto pela rotação do caminho.
Um laser é a amplificação da luz por emissão estimulada de radiação. Um laser opera excitando átomos no plasma para liberar energia eletromagnética, ou fótons. Um giroscópio a laser em anel produz feixes de laser que viajam em direções opostas em torno de uma cavidade triangular fechada. O comprimento de onda da luz que viaja ao redor do loop é fixo. À medida que o loop gira, o caminho que os lasers devem percorrer aumenta ou diminui. Os comprimentos de onda da luz comprimem ou expandem para completar o percurso ao redor do loop conforme o loop altera seu comprimento efetivo. À medida que os comprimentos de onda mudam, as frequências também mudam. Examinando a diferença nas frequências dos dois feixes de luz em contra-rotação, a taxa na qual o caminho está girando pode ser medida. Um motor de pontilhamento piezoelétrico no centro da unidade vibra para evitar o bloqueio do sinal de saída em baixas velocidades de rotação. Faz com que as unidades instaladas nas aeronaves façam barulho durante a operação.
Um RLG é montado remotamente para que o caminho da cavidade gire em torno de um dos eixos de voo. A taxa de mudança de fase de frequência detectada entre os lasers em contra-rotação é proporcional à taxa em que a aeronave está se movendo em torno desse eixo. Nas aeronaves, um RLG é instalado para cada eixo de voo. A saída pode ser usada em instrumentação analógica e sistemas de piloto automático. Também é facilmente compatível para uso por computadores de exibição digital e para computadores de piloto automático digital.
Os RLGs são muito robustos e têm uma longa vida útil praticamente sem manutenção devido à falta de peças móveis. Eles medem o movimento em torno de um eixo com extrema rapidez e fornecem saída contínua. Eles são extremamente precisos e geralmente são considerados superiores aos giroscópios mecânicos.
