ระบบนำทางแบบเฉื่อยและเทคโนโลยีการไจโรสโคปใยแก้วนำแสง

สมัครสมาชิกโซเชียลมีเดียของเราสำหรับโพสต์ที่รวดเร็ว

ในยุคของความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ก้าวล้ำระบบนำทางกลายเป็นเสาหลักพื้นฐานการขับเคลื่อนความก้าวหน้ามากมายโดยเฉพาะในภาคที่มีความสำคัญ การเดินทางจากการนำทางสวรรค์ไปจนถึงระบบนำทางเฉื่อยที่ซับซ้อน (INS) เป็นตัวอย่างที่ชัดเจนของความพยายามที่ไม่ยอมแพ้ของมนุษยชาติสำหรับการสำรวจและระบุความแม่นยำ การวิเคราะห์นี้นำเสนอลึกเข้าไปในกลไกที่ซับซ้อนของ INS สำรวจเทคโนโลยีที่ทันสมัยของเส้นใยใยแก้วนำแสง (หมอก) และบทบาทสำคัญของการโพลาไรเซชันในการรักษาลูปเส้นใย

ส่วนที่ 1: การถอดรหัสระบบนำทางเฉื่อย (INS):

ระบบนำทางแบบเฉื่อย (INS) โดดเด่นในฐานะเครื่องช่วยในการเดินเรืออิสระคำนวณตำแหน่งของยานพาหนะการวางแนวและความเร็วของยานพาหนะอย่างแม่นยำโดยไม่ขึ้นกับตัวชี้นำภายนอก ระบบเหล่านี้กลมกลืนกับเซ็นเซอร์การเคลื่อนไหวและการหมุนการรวมเข้ากับแบบจำลองการคำนวณอย่างราบรื่นสำหรับความเร็วเริ่มต้นตำแหน่งและการวางแนว

Ins แบบดั้งเดิมครอบคลุมสามองค์ประกอบสำคัญ:

·ตัวเร่งความเร็ว: องค์ประกอบสำคัญเหล่านี้ลงทะเบียนการเร่งความเร็วเชิงเส้นของยานพาหนะแปลการเคลื่อนไหวเป็นข้อมูลที่วัดได้
· Gyroscopes: อินทิกรัลสำหรับการกำหนดความเร็วเชิงมุมส่วนประกอบเหล่านี้เป็นหัวใจสำคัญสำหรับการวางแนวของระบบ
·โมดูลคอมพิวเตอร์: ศูนย์ประสาทของ INS, การประมวลผลข้อมูลหลายแง่มุมเพื่อให้ได้การวิเคราะห์ตำแหน่งแบบเรียลไทม์

ภูมิคุ้มกันของ INS ต่อการหยุดชะงักภายนอกทำให้ขาดไม่ได้ในภาคการป้องกัน อย่างไรก็ตามมันต่อสู้กับ 'ดริฟท์' - การสลายตัวที่แม่นยำอย่างค่อยเป็นค่อยไปซึ่งจำเป็นต้องใช้วิธีแก้ปัญหาที่ซับซ้อนเช่นเซ็นเซอร์ฟิวชั่นสำหรับการบรรเทาข้อผิดพลาด (Chatfield, 1997)

การโต้ตอบส่วนประกอบของระบบการนำทางแบบเฉื่อย

ตอนที่ 2. พลวัตการดำเนินงานของเส้นใยใยแก้วนำแสง:

ไฟเบอร์ออปติกไจโรสโคป (หมอก) ประกาศยุคการเปลี่ยนแปลงในการตรวจจับการหมุน, ใช้ประโยชน์จากการรบกวนของแสง ด้วยความแม่นยำที่แกนกลางหมอกมีความสำคัญต่อการรักษาเสถียรภาพและการนำทางของยานพาหนะ

หมอกทำงานบนเอฟเฟกต์ SAGNAC ซึ่งแสงเคลื่อนที่ไปในทิศทางเคาน์เตอร์ภายในขดลวดไฟเบอร์หมุนจะปรากฏการเลื่อนเฟสที่สัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงอัตราการหมุน กลไกที่เหมาะสมยิ่งนี้แปลเป็นตัวชี้วัดความเร็วเชิงมุมที่แม่นยำ

ส่วนประกอบที่สำคัญประกอบด้วย:

·แหล่งกำเนิดแสง: จุดเริ่มต้นซึ่งโดยทั่วไปเป็นเลเซอร์เริ่มต้นการเดินทางเบา ๆ ที่สอดคล้องกัน
· ขดลวดไฟเบอร์: ท่อถ่ายแสงแบบขดลวด, การเคลื่อนที่ของ Light Trajectory จึงขยายเอฟเฟกต์ Sagnac
· PhotoDetector: ส่วนประกอบนี้มองเห็นรูปแบบการรบกวนที่ซับซ้อนของแสง

ลำดับการดำเนินงานของเส้นใยใยแก้วนำแสง

ส่วนที่ 3: ความสำคัญของโพลาไรเซชันรักษาลูปเส้นใย:

 

โพลาไรเซชันการบำรุงรักษา (PM) ลูปเส้นใย, แก่นสารที่เป็นแก่นสารสำหรับหมอก, มั่นใจได้ถึงสถานะโพลาไรเซชันสม่ำเสมอของแสงซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในความแม่นยำของรูปแบบการรบกวน เส้นใยพิเศษเหล่านี้, การรวมการกระจายโหมดโพลาไรเซชัน, หนุนความไวต่อหมอกและความถูกต้องของข้อมูล (Kersey, 1996)

การเลือกเส้นใย PM ซึ่งกำหนดโดย exigencies การปฏิบัติงานคุณลักษณะทางกายภาพและความสามัคคีของระบบมีอิทธิพลต่อการวัดประสิทธิภาพที่ครอบคลุม

ส่วนที่ 4: แอปพลิเคชันและหลักฐานเชิงประจักษ์:

Fogs and Ins ค้นหาเสียงสะท้อนในแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายตั้งแต่การเตรียมการจู่โจมทางอากาศที่ไม่มีคนขับเพื่อให้มั่นใจว่ามีความมั่นคงในโรงภาพยนตร์ท่ามกลางความไม่แน่นอนด้านสิ่งแวดล้อม ข้อพิสูจน์ถึงความน่าเชื่อถือของพวกเขาคือการปรับใช้ใน Mars Rovers ของนาซ่าอำนวยความสะดวกในการนำทางภายนอกที่ไม่ปลอดภัย (Maimone, Cheng และ Matthies, 2007)

วิถีการตลาดทำนายช่องทางที่กำลังขยายตัวสำหรับเทคโนโลยีเหล่านี้ด้วยเวกเตอร์การวิจัยที่มุ่งเป้าไปที่ความยืดหยุ่นของระบบเสริมความแม่นยำเมทริกซ์ความแม่นยำและสเปกตรัมการปรับตัว (Marketsandmarkets, 2020)

yaw_axis_corrected.svg
ข่าวที่เกี่ยวข้อง
แหวนเลเซอร์ไจโรสโคป

แหวนเลเซอร์ไจโรสโคป

แผนผังของไฟเบอร์-ออปติก-จีสโคปบนพื้นฐานของเอฟเฟกต์ sagnac

แผนผังของไฟเบอร์-ออปติก-จีสโคปบนพื้นฐานของเอฟเฟกต์ sagnac

ข้อมูลอ้างอิง:

  1. Chatfield, AB, 1997พื้นฐานของการนำทางเฉื่อยความแม่นยำสูงความคืบหน้าในนักบินอวกาศและการบิน, ฉบับที่ 174. RESTON, VA: สถาบันการบินและนักบินอวกาศอเมริกัน
  2. Kersey, Ad, et al., 1996. "Fiber Optic Gyros: ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี 20 ปี" ในการดำเนินการของ IEEE84 (12), pp. 1830-1834
  3. Maimone, MW, Cheng, Y. , และ Matthies, L. , 2007. "การมองเห็น odometry บน Mars Exploration Rovers - เครื่องมือเพื่อให้แน่ใจว่าการขับขี่และการถ่ายภาพวิทยาศาสตร์ที่แม่นยำ"นิตยสาร IEEE Robotics & Automation14 (2), pp. 54-62
  4. MarketSandmarkets, 2020. "ตลาดระบบนำทางเฉื่อยตามเกรด, เทคโนโลยี, แอปพลิเคชัน, ส่วนประกอบและภูมิภาค - การพยากรณ์ทั่วโลกถึงปี 2025"

 


คำเตือน:

  • เราขอประกาศว่าภาพบางภาพที่แสดงบนเว็บไซต์ของเราจะถูกรวบรวมจากอินเทอร์เน็ตและวิกิพีเดียเพื่อวัตถุประสงค์ในการศึกษาต่อการศึกษาและการแบ่งปันข้อมูล เราเคารพสิทธิในทรัพย์สินทางปัญญาของผู้สร้างดั้งเดิมทั้งหมด ภาพเหล่านี้ถูกใช้โดยไม่ได้ตั้งใจจะได้รับในเชิงพาณิชย์
  • หากคุณเชื่อว่าเนื้อหาใด ๆ ที่ใช้ละเมิดลิขสิทธิ์ของคุณโปรดติดต่อเรา เราเต็มใจที่จะใช้มาตรการที่เหมาะสมรวมถึงการลบภาพหรือให้การระบุแหล่งที่มาที่เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าสอดคล้องกับกฎหมายและข้อบังคับด้านทรัพย์สินทางปัญญา เป้าหมายของเราคือการรักษาแพลตฟอร์มที่อุดมไปด้วยเนื้อหายุติธรรมและเคารพสิทธิในทรัพย์สินทางปัญญาของผู้อื่น
  • โปรดติดต่อเราด้วยวิธีการติดต่อต่อไปนี้,email: sales@lumispot.cn- เรามุ่งมั่นที่จะดำเนินการทันทีเมื่อได้รับการแจ้งเตือนใด ๆ และรับรองความร่วมมือ 100% ในการแก้ไขปัญหาดังกล่าว

เวลาโพสต์: ต.ค. 18-2023