Sistemet e navigimit inercial dhe teknologjia e xhiroskopit me fibra optike

Regjistrohu në mediat tona sociale për postim të shpejtë

Në epokën e hapave novator teknologjik, sistemet e navigimit u shfaqën si shtylla themelore, duke nxitur përparime të shumta, veçanërisht në sektorët kritikë të saktësisë. Udhëtimi nga navigimi qiellor rudimentar te Sistemet e sofistikuara të Navigimit Inercial (INS) mishëron përpjekjet e paepura të njerëzimit për eksplorim dhe saktësi të saktë. Kjo analizë gërmon thellë në mekanikën e ndërlikuar të INS, duke eksploruar teknologjinë më të fundit të xhiroskopëve me fibra optike (FOGs) dhe rolin kryesor të polarizimit në ruajtjen e sytheve të fibrave.

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

Sistemet e navigimit inercial (INS) dallohen si ndihmesa autonome lundrimi, duke llogaritur saktësisht 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 arketipale përfshin tre komponentë kryesorë:

· Përshpejtuesit: Këta elementë të rëndësishëm regjistrojnë nxitimin linear të automjetit, duke e kthyer 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, përpunon të dhëna të shumëanshme për të dhënë analitikë pozicioni në kohë reale.

Imuniteti i INS ndaj ndërprerjeve të jashtme e bën atë të domosdoshëm në sektorët e mbrojtjes. Megjithatë, ai përballet me 'drift' - një rënie graduale e saktësisë, duke kërkuar zgjidhje të sofistikuara si shkrirja e 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 (FOGs) paralajmërojnë një epokë transformuese në sensorin rrotullues, duke shfrytëzuar ndërhyrjen e dritës. Me saktësinë në thelb, FOG-të janë jetike për stabilizimin dhe navigimin e mjeteve të hapësirës ajrore.

MJGG-të veprojnë në efektin Sagnac, ku drita, duke përshkuar në drejtime kundër brenda një spirale me fije rrotulluese, manifeston një zhvendosje faze që lidhet me ndryshimet e shpejtësisë së rrotullimit. Ky mekanizëm i nuancuar përkthehet në metrikë të saktë të shpejtësisë këndore.

Komponentët thelbësorë përfshijnë:

· Burimi i dritës: Pika fillestare, zakonisht një lazer, që fillon udhëtimin koherent të dritës.
· Spirale me fibra: Një kanal optik i mbështjellë, zgjat trajektoren e dritës, duke përforcuar kështu efektin Sagnac.
· Fotodetektor: Ky komponent dallon modelet e ndërlikuara të ndërhyrjeve të dritës.

Sekuenca operacionale e xhiroskopit me fibra optike

Pjesa 3: Rëndësia e polarizimit që ruan sythe të fibrave:

 

Sythet e fibrave për ruajtjen e polarizimit (PM), thelbësore për FOG-të, sigurojnë një gjendje uniforme polarizimi të dritës, një përcaktues kyç në saktësinë e modelit të ndërhyrjes. Këto fibra të specializuara, duke luftuar shpërndarjen e modalitetit të polarizimit, forcojnë ndjeshmërinë ndaj FOG dhe origjinalitetin e të dhënave (Kersey, 1996).

Përzgjedhja e fibrave PM, e diktuar nga nevoja operacionale, atributet fizike dhe harmonia sistemike, ndikon në matjet e përgjithshme të performancës.

Pjesa 4: Aplikimet dhe dëshmitë empirike:

FOGs dhe INS gjejnë rezonancë në aplikacione të ndryshme, nga orkestrimi i sulmeve ajrore pa pilot deri tek sigurimi i stabilitetit kinematografik mes paparashikueshmërisë mjedisore. Një dëshmi e besueshmërisë së tyre është vendosja e tyre në Mars Rovers të NASA-s, duke lehtësuar lundrimin jashtëtokësor pa probleme (Maimone, Cheng dhe Matthies, 2007).

Trajektoret e tregut parashikojnë një vend në rritje për këto teknologji, me vektorë kërkimi që synojnë të forcojnë elasticitetin e sistemit, matricat e saktësisë dhe spektrat e përshtatshmërisë (MarketsandMarkets, 2020).

Yaw_Axis_Corrected.svg
Lajme të ngjashme
Xhiroskop lazer me unazë

Xhiroskop lazer me unazë

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 lundrimit inercial me saktësi të lartë.Përparimi në Astronautikë dhe Aeronautikë, vëll. 174. Reston, VA: Instituti Amerikan i Aeronautikës dhe Astronautikës.
  2. Kersey, AD, et al., 1996. "Gyros me fibra optike: 20 vjet avancim të teknologjisë", nëProcedurat e IEEE,84(12), fq 1830-1834.
  3. Maimone, MW, Cheng, Y., dhe Matthies, L., 2007. "Odometria vizuale në Roverët e eksplorimit të Marsit - Një mjet për të siguruar drejtim të saktë dhe imazhe shkencore."Revista IEEE Robotics & Automation,14 (2), f. 54-62.
  4. MarketsandMarkets, 2020. "Tregu i Sistemit të Navigimit Inercial sipas gradës, Teknologjisë, Aplikacionit, Komponentit dhe Rajonit - Parashikimi global deri në 2025."

 


Mohim përgjegjësie:

  • Ne deklarojmë se disa imazhe të shfaqura në faqen tonë të internetit janë mbledhur nga interneti dhe Wikipedia për qëllime të edukimit të mëtejshëm dhe shkëmbimit të 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 cenon 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 sigurimin e atribuimit të duhur, për të siguruar përputhjen me ligjet dhe rregulloret e pronësisë intelektuale. Qëllimi ynë është të mbajmë një platformë që është e pasur në përmbajtje, e drejtë dhe respektuese e të drejtave të pronësisë intelektuale të të tjerëve.
  • Ju lutemi na kontaktoni përmes metodës së mëposhtme të kontaktit,email: sales@lumispot.cn. Ne angazhohemi të ndërmarrim veprime të menjëhershme pas marrjes së çdo njoftimi dhe të sigurojmë bashkëpunim 100% në zgjidhjen e çdo çështjeje të tillë.

Koha e postimit: Tetor-18-2023