Инерциялық навигациялық жүйелер және талшықты-оптикалық гироскоп технологиясы

Жедел пост алу үшін біздің әлеуметтік медиаға жазылыңыз

Жаңашыл технологиялық қадамдар дәуірінде навигациялық жүйелер көптеген жетістіктерге, әсіресе дәлдік маңызды секторларда негізгі тіректер ретінде пайда болды. Қарапайым аспан навигациясынан күрделі инерциялық навигация жүйелеріне (INS) дейінгі саяхат адамзаттың барлау мен дәлдікке деген тынымсыз талпыныстарын бейнелейді. Бұл талдау талшықты-оптикалық гироскоптардың (ТҰМ) озық технологиясын және талшықты ілмектерді сақтаудағы поляризацияның шешуші рөлін зерттей отырып, INS күрделі механикасын терең зерттейді.

1-бөлім: Инерциялық навигация жүйелерін (INS) дешифрлеу:

Инерциялық навигациялық жүйелер (INS) сыртқы белгілерге тәуелсіз көліктің орнын, бағытын және жылдамдығын дәл есептейтін автономды навигациялық көмекші құрал ретінде ерекшеленеді. Бұл жүйелер қозғалыс және айналу датчиктерін үйлестіреді, бастапқы жылдамдық, позиция және бағдар үшін есептеу модельдерімен үздіксіз интеграцияланады.

Архетиптік INS үш негізгі компонентті қамтиды:

· Акселерометрлер: Бұл маңызды элементтер қозғалысты өлшенетін деректерге айналдыра отырып, көлік құралының сызықтық үдеуін тіркейді.
· Гироскоптар: бұрыштық жылдамдықты анықтауға арналған интеграл, бұл құрамдас бөліктер жүйенің бағдарлануы үшін маңызды болып табылады.
· Компьютерлік модуль: нақты уақыттағы позициялық аналитиканы алу үшін көп қырлы деректерді өңдейтін INS жүйке орталығы.

INS-тің сыртқы кедергілерге иммунитеті оны қорғаныс секторларында таптырмас етеді. Дегенмен, ол «дрейфпен» күреседі - қателерді азайту үшін сенсорды біріктіру сияқты күрделі шешімдерді қажет ететін дәлдіктің біртіндеп ыдырауы (Chatfield, 1997).

Инерциялық навигация жүйесі компоненттерінің өзара әрекеттесуі

2-бөлім. Талшықты-оптикалық гироскоптың жұмыс динамикасы:

Талшықты-оптикалық гироскоптар (ТҰМ) жарықтың кедергісін қолдана отырып, айналуды сезінудегі трансформациялық дәуірді білдіреді. Өзінің дәлдігімен тұмандар аэроғарыштық көліктерді тұрақтандыру және навигация үшін өте маңызды.

FOGs Sagnac әсерінде жұмыс істейді, мұнда жарық айналмалы талшықты катушка ішінде қарсы бағытта өтіп, айналу жылдамдығының өзгеруімен байланысты фазалық ығысуды көрсетеді. Бұл нюансты механизм дәл бұрыштық жылдамдық көрсеткіштеріне аударылады.

Маңызды компоненттер мыналарды қамтиды:

· Жарық көзі: когерентті жарық саяхатын бастайтын бастапқы нүкте, әдетте лазер.
· Талшықты катушка: Шиыршықталған оптикалық өткізгіш жарықтың траекториясын ұзартады, осылайша Sagnac әсерін күшейтеді.
· Фотодетектор: Бұл компонент жарықтың күрделі интерференциялық үлгілерін анықтайды.

Талшықты-оптикалық гироскоптың жұмыс реттілігі

3-бөлім: талшықты ілмектерді сақтайтын поляризацияның маңыздылығы:

 

Поляризацияны қолдау (PM) талшықты ілмектер, тұманға арналған квинтессенциалды, жарықтың біркелкі поляризация күйін қамтамасыз етеді, интерференция үлгісінің дәлдігінде негізгі анықтаушы. Бұл мамандандырылған талшықтар поляризация режимінің дисперсиясымен күреседі, FOG сезімталдығы мен деректердің шынайылығын арттырады (Керси, 1996).

Операциялық талаптарға, физикалық атрибуттарға және жүйелік үйлесімділікке байланысты PM талшықтарын таңдау жалпы өнімділік көрсеткіштеріне әсер етеді.

4-бөлім: Қолданбалар және эмпирикалық дәлелдер:

FOGs және INS әртүрлі қолданбаларда резонанс табады, ұшқышсыз әуе шабуылдарын ұйымдастырудан бастап, қоршаған ортаның болжаусыздығы жағдайында кинематографиялық тұрақтылықты қамтамасыз етуге дейін. Олардың сенімділігінің дәлелі NASA-ның Mars Rovers-те орналасуы болып табылады, бұл апатсыз жерүсті навигациясын жеңілдетеді (Maimone, Cheng және Matthies, 2007).

Нарық траекториялары жүйенің тұрақтылығын, дәлдік матрицаларын және бейімделу спектрін нығайтуға бағытталған зерттеу векторлары бар осы технологиялар үшін дамып келе жатқан тауашаны болжайды (MarketsandMarkets, 2020).

Yaw_Axis_Corrected.svg
Қатысты жаңалықтар
Сақиналық лазерлік гироскоп

Сақиналық лазерлік гироскоп

Сагнак эффектісіне негізделген талшықты-оптикалық-гироскоптың схемасы

Сагнак эффектісіне негізделген талшықты-оптикалық-гироскоптың схемасы

Анықтамалар:

  1. Чатфилд, AB, 1997 ж.Жоғары дәлдіктегі инерциялық навигация негіздері.Космонавтика және аэронавтикадағы прогресс, т. 174. Рестон, В.А.: Американдық аэронавтика және астронавтика институты.
  2. Kersey, AD, et al., 1996. «Талшықты-оптикалық гиростар: технологияның 20 жылдық дамуы»,IEEE материалдары,84(12), 1830-1834 беттер.
  3. Maimone, MW, Cheng, Y., and Matthies, L., 2007. «Марс зерттеушілеріндегі визуалды одометрия – дәл жүргізуді және ғылыми бейнелеуді қамтамасыз ететін құрал»,IEEE Robotics & Automation журналы,14(2), 54-62 беттер.
  4. MarketsandMarkets, 2020. «Дәреже, технология, қолдану, құрамдас бөлік және аймақ бойынша инерциялық навигациялық жүйе нарығы - 2025 жылға дейінгі жаһандық болжам».

 


Жауапкершіліктен бас тарту:

  • Осы арқылы біз веб-сайтымызда көрсетілген кейбір суреттер білім беру және ақпаратпен бөлісу мақсатында Интернеттен және Уикипедиядан жиналғанын мәлімдейміз. Біз барлық түпнұсқа жасаушылардың зияткерлік меншік құқықтарын құрметтейміз. Бұл кескіндер коммерциялық пайданы көздемей пайдаланылады.
  • Кез келген пайдаланылған мазмұн авторлық құқықтарыңызды бұзады деп ойласаңыз, бізге хабарласыңыз. Біз зияткерлік меншік туралы заңдар мен ережелердің сақталуын қамтамасыз ету үшін кескіндерді жоюды немесе тиісті атрибуцияны қамтамасыз етуді қоса, тиісті шараларды қабылдауға дайынбыз. Біздің мақсатымыз мазмұнға бай, әділ және басқалардың зияткерлік меншік құқықтарын құрметтейтін платформаны қолдау болып табылады.
  • Бізге келесі байланыс әдісі арқылы хабарласыңыз,email: sales@lumispot.cn. Біз кез келген хабарламаны алғаннан кейін дереу шара қолдануға міндеттенеміз және кез келген осындай мәселелерді шешуде 100% ынтымақтастықты қамтамасыз етеміз.

Хабарлама уақыты: 18 қазан 2023 ж