Ringlaserkreisel (RLG)

Der Ringlaserkreisel (RLG) ist in der kommerziellen Luftfahrt weit verbreitet. Die Grundlage für den RLG-Betrieb besteht darin, dass das Licht Zeit braucht, um sich um einen stationären, nicht rotierenden kreisförmigen Weg zu bewegen. Licht braucht länger, um die Reise abzuschließen, wenn sich der Pfad in die gleiche Richtung dreht, in der sich das Licht bewegt. Und es dauert weniger Zeit, bis das Licht die Schleife abgeschlossen hat, wenn sich der Pfad in die entgegengesetzte Richtung zu der des Lichts dreht. Im Wesentlichen wird der Pfad durch die Rotation des Pfades verlängert oder verkürzt. 

Ein Laser ist eine Lichtverstärkung durch stimulierte Emission von Strahlung. Ein Laser regt Atome im Plasma an, um elektromagnetische Energie oder Photonen freizusetzen. Ein Ringlaserkreisel erzeugt Laserstrahlen, die sich in entgegengesetzten Richtungen um einen geschlossenen dreieckigen Hohlraum bewegen. Die Wellenlänge des um die Schleife laufenden Lichts ist festgelegt. Wenn sich die Schleife dreht, verlängert oder verkürzt sich der Weg, den die Laser zurücklegen müssen. Die Lichtwellenlängen komprimieren oder dehnen sich aus, um sich vollständig um die Schleife zu bewegen, wenn die Schleife ihre effektive Länge ändert. Wenn sich die Wellenlängen ändern, ändern sich auch die Frequenzen. Durch Untersuchen der Differenz in den Frequenzen der zwei gegenläufig rotierenden Lichtstrahlen kann die Geschwindigkeit gemessen werden, mit der sich der Pfad dreht. Ein piezoelektrischer Dithering-Motor in der Mitte der Einheit vibriert, um ein Einrasten des Ausgangssignals bei niedrigen Drehzahlen zu verhindern. Es bewirkt, dass in Flugzeugen installierte Geräte während des Betriebs brummen.

Ein RLG ist entfernt montiert, so dass sich der Hohlraumweg um eine der Flugachsen dreht. Die Rate der Frequenzphasenverschiebung, die zwischen den gegenläufig rotierenden Lasern erfasst wird, ist proportional zu der Rate, mit der sich das Flugzeug um diese Achse bewegt. Bei Flugzeugen ist für jede Flugachse ein RLG installiert. Der Ausgang kann in analogen Instrumenten und Autopilotsystemen verwendet werden. Es ist auch leicht für die Verwendung durch Computer mit digitaler Anzeige und für digitale Autopilot-Computer kompatibel gemacht.

RLGs sind sehr robust und haben aufgrund des Fehlens beweglicher Teile eine lange Lebensdauer und sind praktisch wartungsfrei. Sie messen die Bewegung um eine Achse extrem schnell und liefern eine kontinuierliche Ausgabe. Sie sind extrem genau und gelten im Allgemeinen als überlegen gegenüber mechanischen Gyroskopen.