Inertial navigatsiya tizimlari va optik tolali giroskop texnologiyasi

Tezkor post olish uchun ijtimoiy tarmoqlarimizga obuna bo'ling

Texnologik yutuqlar davrida, navigatsiya tizimlari ko'plab yutuqlarni, ayniqsa, aniq muhim tarmoqlarda asosiy ustunlar sifatida paydo bo'ldi. Oddiy samoviy navigatsiyadan murakkab inertial navigatsiya tizimlari (INS)gacha bo'lgan sayohat insoniyatning kashfiyot va aniqlik aniqligi uchun tinimsiz sa'y-harakatlarini ifodalaydi. Ushbu tahlil INS ning murakkab mexanikasini chuqur o'rganadi, optik tolali gyroskoplarning (FOGs) ilg'or texnologiyasini va tolali halqalarni saqlashda qutblanishning muhim rolini o'rganadi.

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

Inertial Navigation Systems (INS) avtonom navigatsiya vositalari sifatida ajralib turadi, ular tashqi signallardan qat'i nazar, avtomobilning holatini, yo'nalishini va tezligini aniq hisoblaydi. Ushbu tizimlar harakat va aylanish sensorlarini uyg'unlashtiradi, boshlang'ich tezlik, joylashuv va yo'nalish uchun hisoblash modellari bilan muammosiz birlashadi.

Arxetipik INS uchta asosiy komponentni o'z ichiga oladi:

· Akselerometrlar: Bu muhim elementlar avtomobilning chiziqli tezlanishini qayd etib, harakatni o'lchanadigan ma'lumotlarga aylantiradi.
· Giroskoplar: burchak tezligini aniqlash uchun integral bo'lib, bu komponentlar tizim yo'nalishi uchun asosiy hisoblanadi.
· Kompyuter moduli: real vaqt rejimida pozitsion tahlillarni olish uchun ko'p qirrali ma'lumotlarni qayta ishlovchi INS nerv markazi.

INSning tashqi buzilishlarga qarshi immuniteti uni mudofaa sektorlarida ajralmas qiladi. Biroq, u "drift" bilan kurashadi - aniqlikning bosqichma-bosqich pasayishi, xatolarni yumshatish uchun sensorli sintez kabi murakkab echimlarni talab qiladi (Chatfield, 1997).

Inertial navigatsiya tizimi komponentlarining o'zaro ta'siri

2-qism. Optik tolali giroskopning operatsion dinamikasi:

Optik tolali giroskoplar (FOGs) yorug'lik shovqinidan foydalangan holda aylanishni sezishda o'zgaruvchan davrni e'lon qiladi. Asosiysi aniqlik bilan, TUMANlar aerokosmik transport vositalarini barqarorlashtirish va navigatsiya qilish uchun juda muhimdir.

FOGlar Sagnac effektida ishlaydi, bu erda yorug'lik aylanadigan tolali lasan ichida qarama-qarshi yo'nalishda o'tib, aylanish tezligi o'zgarishi bilan bog'liq bo'lgan faza almashinuvini namoyon qiladi. Ushbu nozik mexanizm burchak tezligining aniq ko'rsatkichlariga aylanadi.

Muhim komponentlar quyidagilarni o'z ichiga oladi:

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

Optik tolali giroskopning ishlash ketma-ketligi

3-qism: Tolali halqalarni saqlashda polarizatsiyaning ahamiyati:

 

Polarizatsiyani saqlash (PM) tolali halqalar, FOGlar uchun kvintessensiya, yorug'likning bir xil polarizatsiya holatini ta'minlaydi, interferentsiya aniqligining asosiy hal qiluvchi omili. Ushbu ixtisoslashgan tolalar qutblanish rejimining tarqalishiga qarshi kurashadi, FOG sezgirligini va ma'lumotlarning haqiqiyligini oshiradi (Kersey, 1996).

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

4-qism: Ilovalar va empirik dalillar:

FOGs va INS turli xil ilovalarda rezonansni topadi, uchuvchisiz havo hujumlarini tashkil etishdan tortib, atrof-muhitning oldindan aytib bo'lmaydiganligi sharoitida kinematik barqarorlikni ta'minlashgacha. Ularning ishonchliligidan dalolat beradiki, ular NASAning Mars Roverlarida joylashtirildi, bu esa yerdan tashqaridagi navigatsiyani muvaffaqiyatsiz amalga oshirishga yordam beradi (Maimone, Cheng va Matthies, 2007).

Bozor traektoriyalari tizimning chidamliligi, aniq matritsalar va moslashuvchanlik spektrlarini mustahkamlashga qaratilgan tadqiqot vektorlari bilan ushbu texnologiyalar uchun rivojlanayotgan joyni bashorat qiladi (MarketsandMarkets, 2020).

Yaw_Axis_Corrected.svg
Tegishli yangiliklar
Ringli lazerli giroskop

Ringli lazerli giroskop

Sagnak effektiga asoslangan optik tolali giroskopning sxemasi

Sagnak effektiga asoslangan optik tolali giroskopning sxemasi

Adabiyotlar:

  1. Chatfield, AB, 1997 yil.Yuqori aniqlikdagi inertial navigatsiya asoslari.Astronavtika va aeronavtikadagi taraqqiyot, jild. 174. Reston, VA: Amerika Aeronavtika va Astronavtika Instituti.
  2. Kersey, AD, va boshqalar, 1996. "Optik tolali gyros: texnologiya taraqqiyotining 20 yili"IEEE materiallari,84(12), 1830-1834-betlar.
  3. Maimone, MW, Cheng, Y., and Matthies, L., 2007. "Mars Exploration Rovers-da vizual odometriya - aniq haydash va ilmiy tasvirni ta'minlash vositasi",IEEE Robotics & Automation jurnali,14(2), 54-62-betlar.
  4. MarketsandMarkets, 2020. "Inertial navigatsiya tizimi bozori darajasi, texnologiyasi, qo'llanilishi, komponenti va mintaqasi - 2025 yil uchun global prognoz."

 


Rad etish:

  • Biz shu bilan e'lon qilamizki, bizning veb-saytimizda ko'rsatilgan ba'zi rasmlar keyingi ta'lim va ma'lumot almashish maqsadida Internet va Vikipediyadan to'plangan. Biz barcha asl ijodkorlarning intellektual mulk huquqlarini hurmat qilamiz. Ushbu tasvirlar tijorat maqsadlarida foydalanilmaydi.
  • Agar foydalanilgan har qanday kontent mualliflik huquqlaringizni buzadi deb hisoblasangiz, biz bilan bog'laning. Biz intellektual mulk qonunlari va qoidalariga rioya etilishini taʼminlash uchun tegishli choralarni koʻrishga, jumladan tasvirlarni oʻchirishga yoki toʻgʻri atributni taqdim etishga tayyormiz. Bizning maqsadimiz mazmunga boy, adolatli va boshqalarning intellektual mulk huquqlarini hurmat qiladigan platformani saqlab qolishdir.
  • Iltimos, quyidagi aloqa usuli orqali biz bilan bog'laning.email: sales@lumispot.cn. Biz har qanday bildirishnoma olgandan so'ng darhol choralar ko'rish majburiyatini olamiz va bunday muammolarni hal qilishda 100% hamkorlikni ta'minlaymiz.

Xabar vaqti: 2023 yil 18 oktyabr