Инерцијални навигациски системи и технологија на жироскоп со оптички влакна

Претплатете се на нашите социјални медиуми за брзи објави

Во ерата на револуционерни технолошки чекори, навигациските системи се појавија како темелни столбови, движејќи бројни достигнувања, особено во секторите што се критични за прецизност. Патувањето од рудиментарна небесна навигација до софистицирани инерцијални навигациски системи (INS) ги олицетворува непопустливите напори на човештвото за истражување и прецизна прецизност. Оваа анализа навлегува длабоко во сложената механика на INS, истражувајќи ја најсовремената технологија на фибер-оптичките жироскопи (FOG) и клучната улога на поларизацијата во одржувањето на фибер-јамките.

Дел 1: Дешифрирање на инерцијални навигациски системи (INS):

Инерцијалните навигациски системи (INS) се издвојуваат како автономни навигациски помагала, прецизно пресметувајќи ја положбата, ориентацијата и брзината на возилото, независно од надворешните сигнали. Овие системи ги хармонизираат сензорите за движење и ротација, беспрекорно интегрирајќи се со пресметковните модели за почетна брзина, положба и ориентација.

Архетипскиот INS опфаќа три кардинални компоненти:

· Акцелерометри: Овие клучни елементи го регистрираат линеарното забрзување на возилото, преведувајќи го движењето во мерливи податоци.
· Жироскопи: Интеграл за одредување на аголната брзина, овие компоненти се клучни за ориентацијата на системот.
· Компјутерски модул: Нервниот центар на INS, кој обработува повеќеслојни податоци за да се добијат анализи на позицијата во реално време.

Имунитетот на INS на надворешни нарушувања го прави неопходен во одбранбените сектори. Сепак, се справува со „лебдење“ - постепено опаѓање на точноста, што бара софистицирани решенија како што е фузија на сензори за ублажување на грешките (Chatfield, 1997).

Интеракција на компонентите на инерцијалниот навигациски систем

Дел 2. Оперативна динамика на жироскопот со оптички влакна:

Жироскопите со оптички влакна (FOG) најавуваат трансформативна ера во ротационото сензорирање, користејќи ги интерференциите на светлината. Со прецизност во својата суштина, жироскопите со оптички влакна се од витално значење за стабилизацијата и навигацијата на воздухопловните возила.

FOG-овите работат на Сањаковиот ефект, каде што светлината, движејќи се во спротивни насоки во рамките на ротирачка намотка од влакна, манифестира фазно поместување кое корелира со промените на брзината на ротација. Овој нијансиран механизам се преведува во прецизни метрики на аголната брзина.

Суштинските компоненти вклучуваат:

· Извор на светлина: Почетната точка, обично ласер, која го иницира кохерентното патување на светлината.
· Влакнеста калемНамотан оптички канал ја продолжува траекторијата на светлината, со што се засилува ефектот на Сањак.
· Фотодетектор: Оваа компонента ги разликува сложените интерферентни шеми на светлината.

Оперативна секвенца на жироскоп со оптички влакна

Дел 3: Значење на поларизацијата за одржување на оптичките јамки:

 

Влакненцата за одржување на поларизацијата (PM), кои се од суштинско значење за FOG, обезбедуваат униформна поларизирачка состојба на светлината, клучен фактор во прецизноста на шаблоните на интерференција. Овие специјализирани влакна, кои се борат против дисперзијата на поларизацискиот режим, ја зголемуваат чувствителноста на FOG и автентичноста на податоците (Kersey, 1996).

Изборот на PM влакна, диктиран од оперативните потреби, физичките атрибути и системската хармонија, влијае на севкупните метрики за перформанси.

Дел 4: Примени и емпириски докази:

FOG и INS наоѓаат резонанца во различни апликации, од организирање беспилотни воздушни напади до обезбедување кинематска стабилност во услови на непредвидливост на животната средина. Доказ за нивната сигурност е нивното распоредување во Марс ровери на НАСА, олеснувајќи безбедна вонземска навигација (Maimone, Cheng, and Matthies, 2007).

Пазарните траектории предвидуваат растечка ниша за овие технологии, со истражувачки вектори насочени кон зајакнување на отпорноста на системот, прецизните матрици и спектрите на прилагодливост (MarketsandMarkets, 2020).

Yaw_Axis_Corrected.svg
Поврзани вести
Прстенест ласерски жироскоп

Прстенест ласерски жироскоп

Шема на фибер-оптички жироскоп базиран на сањаковиот ефект

Шема на фибер-оптички жироскоп базиран на сањаковиот ефект

Референци:

  1. Чатфилд, АБ, 1997.Основи на инерцијална навигација со висока точност.Напредок во астронаутиката и воздухопловството, том 174. Рестон, Вирџинија: Американски институт за аеронаутика и астронаутика.
  2. Керси, А.Д. и др., 1996. „Вибероптички жироскопи: 20 години технолошки напредок“, воЗборник на трудови од IEEE,84(12), стр. 1830-1834.
  3. Мајмоне, МВ, Ченг, Ј. и Матис, Л., 2007. „Визуелна одометрија на ровери за истражување на Марс - алатка за обезбедување прецизно снимање при возење и научно снимање“,IEEE списание за роботика и автоматизација,14(2), стр. 54-62.
  4. MarketsandMarkets, 2020. „Пазар на инерцијални навигациски системи по степен, технологија, примена, компонента и регион - глобална прогноза до 2025 година.“

 


Одрекување од одговорност:

  • Со ова изјавуваме дека одредени слики прикажани на нашата веб-страница се собрани од интернет и Википедија за цели на понатамошно образование и споделување информации. Ги почитуваме правата на интелектуална сопственост на сите оригинални креатори. Овие слики се користат без намера за комерцијална добивка.
  • Доколку сметате дека која било содржина што се користи ги крши вашите авторски права, ве молиме контактирајте не. Ние сме повеќе од подготвени да преземеме соодветни мерки, вклучително и отстранување на сликите или давање соодветно наведување на изворот, за да обезбедиме усогласеност со законите и прописите за интелектуална сопственост. Нашата цел е да одржуваме платформа што е богата со содржина, фер и ги почитува правата на интелектуална сопственост на другите.
  • Ве молиме контактирајте не преку следниот метод за контакт,email: sales@lumispot.cnСе обврзуваме да преземеме итни мерки по приемот на какво било известување и да обезбедиме 100% соработка во решавањето на сите такви проблеми.

Време на објавување: 18 октомври 2023 година