Inertial navigatsiya tizimlari va optik tolali giroskop texnologiyasi

Tezkor postlar uchun ijtimoiy tarmoqlarimizga obuna bo'ling

Texnologik yutuqlar davrida navigatsiya tizimlari poydevor ustunlari sifatida paydo bo'ldi va ko'plab yutuqlarni, ayniqsa aniqlik muhim sohalarda, qo'lga kiritdi. Oddiy samoviy navigatsiyadan murakkab inertsial navigatsiya tizimlariga (INS) sayohat insoniyatning tadqiqot va aniqlik uchun qat'iyatli sa'y-harakatlarini aks ettiradi. Ushbu tahlil INSning murakkab mexanikasini chuqur o'rganadi, optik tolali giroskoplarning (FOG) ilg'or texnologiyasini va optik tolali halqalarni saqlashda qutblanishning muhim rolini o'rganadi.

1-qism: Inertsial navigatsiya tizimlarini (INS) dekodlash:

Inertsial navigatsiya tizimlari (INS) avtonom navigatsiya vositalari sifatida ajralib turadi, tashqi signallardan mustaqil ravishda transport vositasining joylashuvi, yo'nalishi va tezligini aniq hisoblaydi. Ushbu tizimlar harakat va aylanish sensorlarini uyg'unlashtiradi, boshlang'ich tezlik, joylashuv va yo'nalish uchun hisoblash modellari bilan uzluksiz integratsiyalashadi.

Arxetipal INS uchta asosiy komponentni o'z ichiga oladi:

· Akselerometrlar: Ushbu muhim elementlar transport vositasining chiziqli tezlanishini qayd etadi va harakatni o'lchanadigan ma'lumotlarga aylantiradi.
· Giroskoplar: Burchak tezligini aniqlash uchun ajralmas bo'lib, bu komponentlar tizim yo'nalishi uchun muhim ahamiyatga ega.
· Kompyuter moduli: INSning asab markazi, real vaqt rejimida pozitsion tahlillarni olish uchun ko'p qirrali ma'lumotlarni qayta ishlaydi.

INSning tashqi uzilishlarga chidamliligi uni mudofaa sohalarida ajralmas qiladi. Biroq, u "drift" - aniqlikning asta-sekin pasayishi bilan kurashadi, bu esa xatolarni kamaytirish uchun sensorlarni birlashtirish kabi murakkab yechimlarni talab qiladi (Chatfield, 1997).

Inertial navigatsiya tizimi komponentlarining o'zaro ta'siri

2-qism. Optik tolali giroskopning operatsion dinamikasi:

Optik tolali giroskoplar (FOG) yorug'likning aralashuvidan foydalanib, aylanish sensorlarida o'zgaruvchan davrni boshlab beradi. Aniqlik asosida ishlaydigan FOGlar aerokosmik transport vositalarining barqarorligi va navigatsiyasi uchun juda muhimdir.

FOGlar Sagnac effekti asosida ishlaydi, bu yerda aylanadigan tolali bobin ichida qarama-qarshi yo'nalishda harakatlanadigan yorug'lik aylanish tezligining o'zgarishi bilan bog'liq bo'lgan fazaviy siljishni namoyon qiladi. Ushbu nozik mexanizm aniq burchak tezlik ko'rsatkichlariga aylanadi.

Muhim tarkibiy qismlar quyidagilarni o'z ichiga oladi:

· Yorug'lik manbai: Boshlanish nuqtasi, odatda lazer, izchil yorug'lik sayohatini boshlaydi.
· Elyaf bobini: O'ralgan optik o'tkazgich yorug'lik traektoriyasini uzaytiradi va shu bilan Sagnac effektini kuchaytiradi.
· Fotodetektor: Ushbu komponent yorug'likning murakkab interferentsiya naqshlarini aniqlaydi.

Optik tolali giroskopning operatsion ketma-ketligi

3-qism: Optik tolali halqalarni saqlashda qutblanishning ahamiyati:

 

FOGlar uchun juda muhim bo'lgan qutblanishni saqlash (PM) tolali halqalar yorug'likning bir xil qutblanish holatini ta'minlaydi, bu interferentsiya naqshining aniqligida asosiy omil hisoblanadi. Ushbu ixtisoslashgan tolalar, qutblanish rejimining tarqalishiga qarshi kurashib, FOG sezgirligini va ma'lumotlarning haqiqiyligini oshiradi (Kersey, 1996).

Operatsion ehtiyojlar, jismoniy xususiyatlar va tizimli uyg'unlik bilan belgilanadigan PM tolalarini tanlash umumiy ishlash ko'rsatkichlariga ta'sir qiladi.

4-qism: Qo'llanilishi va empirik dalillar:

FOG va INS turli xil qo'llanmalarda, uchuvchisiz uchishlarni tashkil qilishdan tortib, atrof-muhitning oldindan aytib bo'lmaydigan sharoitida kinematik barqarorlikni ta'minlashgacha bo'lgan turli sohalarda aks-sado beradi. Ularning ishonchliligining isboti sifatida NASAning Mars Roverlarida joylashtirilishi, yerdan tashqari navigatsiyani xavfsiz amalga oshirishni osonlashtirishi mumkin (Maimone, Cheng va Matthies, 2007).

Bozor traektoriyalari ushbu texnologiyalar uchun tobora rivojlanib borayotgan joyni bashorat qilmoqda, tadqiqot vektorlari tizimning barqarorligini, aniq matritsalarni va moslashuvchanlik spektrlarini mustahkamlashga qaratilgan (MarketsandMarkets, 2020).

Yaw_Axis_Corrected.svg
Tegishli yangiliklar
Halqa lazer giroskopi

Halqa lazer giroskopi

Sagnak effektiga asoslangan optik tolali giroskopning sxemasi

Sagnak effektiga asoslangan optik tolali giroskopning sxemasi

Manbalar:

  1. Chatfield, AB, 1997 yil.Yuqori aniqlikdagi inertsial navigatsiya asoslari.Astronavtika va aeronavtika sohasidagi taraqqiyot, 174-jild. Reston, VA: Amerika aeronavtika va astronavtika instituti.
  2. Kersey, AD va boshqalar, 1996. "Optik tolali giros: 20 yillik texnologiya taraqqiyoti", inIEEE materiallari,84(12), 1830-1834-betlar.
  3. Maimone, MW, Cheng, Y. va Matthies, L., 2007. "Marsni o'rganish uchun mo'ljallangan roverlarda vizual odometriya - aniq haydash va ilmiy tasvirlarni ta'minlash vositasi",IEEE Robototexnika va avtomatlashtirish jurnali,14(2), 54-62-betlar.
  4. MarketsandMarkets, 2020. "Inertial navigatsiya tizimlari bozori darajasi, texnologiyasi, qo'llanilishi, komponenti va mintaqasi bo'yicha - 2025 yilgacha bo'lgan global prognoz."

 


Ogohlantirish:

  • Biz shu bilan veb-saytimizda namoyish etilgan ayrim tasvirlar internet va Vikipediyadan ta'limni rivojlantirish va ma'lumot almashish maqsadida to'planganligini e'lon qilamiz. Biz barcha asl ijodkorlarning intellektual mulk huquqlarini hurmat qilamiz. Ushbu tasvirlar tijorat maqsadlarida foydalanilmaydi.
  • Agar siz foydalanilgan har qanday kontent sizning mualliflik huquqlaringizni buzadi deb hisoblasangiz, iltimos, biz bilan bog'laning. Biz intellektual mulk qonunlari va qoidalariga rioya qilinishini ta'minlash uchun rasmlarni olib tashlash yoki tegishli mualliflik huquqini taqdim etish kabi tegishli choralarni ko'rishga tayyormiz. Bizning maqsadimiz kontentga boy, adolatli va boshqalarning intellektual mulk huquqlarini hurmat qiladigan platformani saqlab qolishdir.
  • Iltimos, quyidagi aloqa usuli orqali biz bilan bog'laning,email: sales@lumispot.cnBiz har qanday bildirishnomani olgandan so'ng darhol choralar ko'rishga va bunday muammolarni hal qilishda 100% hamkorlikni ta'minlashga va'da beramiz.

Nashr vaqti: 2023-yil 18-oktabr