Sistemet e Navigimit Inercial dhe Teknologjia e Xhiroskopit me Fibra Optike

Regjistrohuni në rrjetet tona sociale për postime të shpejta

Në epokën e hapave të jashtëzakonshëm teknologjikë, sistemet e navigimit dolën si shtylla themelore, duke nxitur përparime të shumta, veçanërisht në sektorët kritikë për precizionin. Udhëtimi nga navigimi rudimentar qiellor te Sistemet e sofistikuara të Navigimit Inercial (INS) përfaqëson përpjekjet e palëkundura të njerëzimit për eksplorim dhe saktësi të saktë. Kjo analizë thellohet në mekanikën komplekse të INS, duke eksploruar teknologjinë e përparuar të Xhiroskopëve me Fibra Optike (FOG) dhe rolin kryesor të Polarizimit në Mirëmbajtjen e Laqeve me Fibra.

Pjesa 1: Deshifrimi i Sistemeve të Navigimit Inercial (INS):

Sistemet e Navigimit Inercial (INS) dallohen si ndihma autonome të navigimit, duke llogaritur me saktësi pozicionin, orientimin dhe shpejtësinë e një automjeti, pavarësisht nga sinjalet e jashtme. Këto sisteme harmonizojnë sensorët e lëvizjes dhe rrotullimit, duke u integruar pa probleme me modelet llogaritëse për shpejtësinë, pozicionin dhe orientimin fillestar.

Një INS arketipe përfshin tre komponentë kryesorë:

· Akselerometra: Këta elementë thelbësorë regjistrojnë përshpejtimin linear të automjetit, duke e përkthyer lëvizjen në të dhëna të matshme.
· Xhiroskopët: Integral për përcaktimin e shpejtësisë këndore, këta komponentë janë thelbësorë për orientimin e sistemit.
· Moduli i Kompjuterit: Qendra nervore e INS, që përpunon të dhëna shumëplanëshe për të dhënë analiza pozicionale në kohë reale.

Imuniteti i INS ndaj ndërprerjeve të jashtme e bën atë të domosdoshëm në sektorët e mbrojtjes. Megjithatë, ai përballet me 'devijimin' - një rënie graduale të saktësisë, duke bërë të nevojshme zgjidhje të sofistikuara si bashkimi i sensorëve për zbutjen e gabimeve (Chatfield, 1997).

Ndërveprimi i Komponentëve të Sistemit të Navigimit Inercial

Pjesa 2. Dinamika Operacionale e Xhiroskopit me Fibra Optike:

Xhiroskopët me fibra optike (FOG) paralajmërojnë një epokë transformuese në ndjeshmërinë rrotulluese, duke shfrytëzuar ndërhyrjen e dritës. Me saktësinë në thelbin e tyre, xhiroskopët janë jetikë për stabilizimin dhe navigimin e automjeteve hapësinore.

FOG-et funksionojnë sipas efektit Sagnac, ku drita, duke përshkuar në drejtime të kundërta brenda një spiraleje fibre rrotulluese, manifeston një zhvendosje faze që korrelon me ndryshimet e shpejtësisë së rrotullimit. Ky mekanizëm i nuancuar përkthehet në metrika të sakta të shpejtësisë këndore.

Komponentët thelbësorë përfshijnë:

· Burimi i Dritës: Pika e fillimit, zakonisht një lazer, që fillon udhëtimin koherent të dritës.
· Spirale me fibraNjë kanal optik i mbështjellë zgjat trajektoren e dritës, duke amplifikuar kështu efektin Sagnac.
· Fotodetektor: Ky komponent dallon modelet e ndërlikuara të interferencës së dritës.

Sekuenca Operacionale e Xhiroskopit me Fibër Optike

Pjesa 3: Rëndësia e Polarizimit në Mirëmbajtjen e Laqeve të Fibrave:

 

Unazat me Fibër që Ruajnë Polarizimin (PM), thelbësore për FOG-të, sigurojnë një gjendje polarizimi uniforme të dritës, një përcaktues kyç në saktësinë e modelit të interferencës. Këto fibra të specializuara, duke luftuar shpërndarjen e modalitetit të polarizimit, rrisin ndjeshmërinë e FOG-ut dhe vërtetësinë e të dhënave (Kersey, 1996).

Përzgjedhja e fibrave PM, e diktuar nga kërkesat operacionale, atributet fizike dhe harmonia sistemike, ndikon në metrikat kryesore të performancës.

Pjesa 4: Zbatimet dhe Provat Empirike:

FOG-et dhe INS-et gjejnë jehonë në aplikime të ndryshme, nga orkestrimi i sulmeve ajrore pa pilot deri te sigurimi i stabilitetit kinematografik në mes të paparashikueshmërisë mjedisore. Një dëshmi e besueshmërisë së tyre është vendosja e tyre në Mars Rover-at e NASA-s, duke lehtësuar navigimin jashtëtokësor të sigurt (Maimone, Cheng dhe Matthies, 2007).

Trajektoret e tregut parashikojnë një vend të veçantë në rritje për këto teknologji, me vektorë kërkimi që synojnë forcimin e qëndrueshmërisë së sistemit, matricave të precizitetit dhe spektrave të përshtatshmërisë (MarketsandMarkets, 2020).

Yaw_Axis_Corrected.svg
Lajme të Ngjashme
Xhiroskop lazer unazor

Xhiroskop lazer unazor

Skema e një xhiroskopi me fibra optike bazuar në efektin sagnac

Skema e një xhiroskopi me fibra optike bazuar në efektin sagnac

Referencat:

  1. Chatfield, AB, 1997.Bazat e Navigimit Inercial me Saktësi të Lartë.Progresi në Astronautikë dhe Aeronautikë, Vëll. 174. Reston, VA: Instituti Amerikan i Aeronautikës dhe Astronautikës.
  2. Kersey, AD, etj., 1996. "Xhiroskopë me Fibër Optike: 20 Vjet Përparim Teknologjik", nëProcedurat e IEEE-së,84(12), f. 1830-1834.
  3. Maimone, MW, Cheng, Y., dhe Matthies, L., 2007. "Odometria Vizuale në Roverët Eksplorimi të Marsit - Një Mjet për të Siguruar Imazhe të Sakta të Drejtimit dhe Shkencës,"Revista IEEE për Robotikën dhe Automatizimin,14(2), f. 54-62.
  4. MarketsandMarkets, 2020. "Tregu i Sistemit të Navigimit Inercial sipas Klasës, Teknologjisë, Aplikimit, Komponentit dhe Rajonit - Parashikimi Global deri në vitin 2025."

 


Mohim përgjegjësie:

  • Me anë të kësaj deklarojmë se disa imazhe të shfaqura në faqen tonë të internetit janë mbledhur nga interneti dhe Wikipedia për qëllime të edukimit të mëtejshëm dhe ndarjes së informacionit. Ne respektojmë të drejtat e pronësisë intelektuale të të gjithë krijuesve origjinalë. Këto imazhe përdoren pa qëllim përfitimi komercial.
  • Nëse besoni se ndonjë përmbajtje e përdorur shkel të drejtat tuaja të autorit, ju lutemi na kontaktoni. Ne jemi më se të gatshëm të marrim masat e duhura, duke përfshirë heqjen e imazheve ose dhënien e atribuimit të duhur, për të siguruar pajtueshmërinë me ligjet dhe rregulloret e pronësisë intelektuale. Qëllimi ynë është të mirëmbajmë një platformë të pasur me përmbajtje, të drejtë dhe që respekton të drejtat e pronësisë intelektuale të të tjerëve.
  • Ju lutemi të na kontaktoni nëpërmjet metodës së mëposhtme të kontaktit,email: sales@lumispot.cnNe zotohemi të ndërmarrim veprime të menjëhershme me marrjen e çdo njoftimi dhe sigurojmë bashkëpunim 100% në zgjidhjen e çdo problemi të tillë.

Koha e postimit: 18 tetor 2023