Traagheidsnavigasiestelsels en optiese vesel-gyroskooptegnologie

Teken in op ons sosiale media vir vinnige plasing

In die tydperk van baanbrekende tegnologiese vooruitgang het navigasiestelsels as grondpilare na vore gekom, wat talle vooruitgang dryf, veral in presisiekritieke sektore. Die reis van rudimentêre hemelse navigasie na gesofistikeerde traagheidsnavigasiestelsels (INS) toon die mensdom se onwrikbare pogings vir verkenning en presiese akkuraatheid. Hierdie ontleding delf diep in INS se ingewikkelde meganika, en ondersoek die nuutste tegnologie van optiese veselgyroskope (FOG's) en die deurslaggewende rol van polarisasie in die handhawing van vesellusse.

Deel 1: Ontsyfering van traagheidsnavigasiestelsels (INS):

Traagheidsnavigasiestelsels (INS) staan ​​uit as outonome navigasiehulpmiddels, wat 'n voertuig se posisie, oriëntasie en snelheid presies bereken, onafhanklik van eksterne leidrade. Hierdie stelsels harmoniseer beweging- en rotasiesensors, en integreer naatloos met berekeningsmodelle vir aanvanklike snelheid, posisie en oriëntasie.

'n Argetipiese INS sluit drie kardinale komponente in:

· Versnellingsmeters: Hierdie deurslaggewende elemente registreer die voertuig se lineêre versnelling, wat beweging in meetbare data vertaal.
· Gyroskope: Integraal vir die bepaling van hoeksnelheid, hierdie komponente is deurslaggewend vir stelseloriëntasie.
· Rekenaarmodule: Die senuweesentrum van die INS, wat veelvlakkige data verwerk om intydse posisionele analise te lewer.

INS se immuniteit teen eksterne ontwrigtings maak dit onontbeerlik in verdedigingsektore. Dit worstel egter met 'dryf' - 'n geleidelike verval in akkuraatheid, wat gesofistikeerde oplossings soos sensorsamesmelting noodsaak vir foutversagting (Chatfield, 1997).

Traagheid navigasiestelsel komponente interaksie

Deel 2. Operasionele dinamika van die optiese vesel-gyroskoop:

Optiese veselgyroskope (FOG's) lui 'n transformerende era in rotasiewaarneming in, wat lig se interferensie benut. Met akkuraatheid in die kern, is FOG's noodsaaklik vir lugvaartvoertuie se stabilisering en navigasie.

FOG's werk op die Sagnac-effek, waar lig, wat in teenrigtings binne 'n roterende veselspoel beweeg, 'n faseverskuiwing manifesteer wat met rotasietempoveranderinge korreleer. Hierdie genuanseerde meganisme vertaal in presiese hoeksnelheidsmetrieke.

Noodsaaklike komponente sluit in:

· Ligbron: Die beginpunt, tipies 'n laser, wat die koherente ligreis begin.
· Veselspoel: 'n Opgerolde optiese buis verleng lig se trajek, waardeur die Sagnac-effek versterk word.
· Fotodetektor: Hierdie komponent onderskei die ingewikkelde interferensiepatrone van lig.

Optiese vesel-gyroskoop operasionele volgorde

Deel 3: Belangrikheid van polarisasie handhawing van vesellusse:

 

Polarisasie handhawing (PM) vesel loops, kenmerkend vir FOGs, verseker 'n eenvormige polarisasie toestand van lig, 'n sleutel determinant in interferensie patroon akkuraatheid. Hierdie gespesialiseerde vesels, wat polarisasiemodusverspreiding bekamp, ​​versterk FOG-sensitiwiteit en data-egtheid (Kersey, 1996).

Die keuse van PM-vesels, gedikteer deur operasionele vereistes, fisiese eienskappe en sistemiese harmonie, beïnvloed die oorkoepelende prestasiemaatstawwe.

Deel 4: Toepassings en empiriese bewyse:

FOG's en INS vind aanklank by uiteenlopende toepassings, van die orkestrering van onbemande lugaanvalle tot die versekering van rolprentstabiliteit te midde van omgewingsonvoorspelbaarheid. ’n Bewys van hul betroubaarheid is hul ontplooiing in NASA se Mars Rovers, wat faalveilige buiteaardse navigasie vergemaklik (Maimone, Cheng en Matthies, 2007).

Marktrajekte voorspel 'n ontluikende nis vir hierdie tegnologieë, met navorsingsvektore wat daarop gemik is om stelselveerkragtigheid, presisiematrikse en aanpasbaarheidspektra te versterk (MarketsandMarkets, 2020).

Yaw_Axis_Corrected.svg
Verwante Nuus
Ring laser gyroskoop

Ring laser gyroskoop

Skematiese van 'n optiesevesel-gyroskoop gebaseer op die sagnac-effek

Skematiese van 'n optiesevesel-gyroskoop gebaseer op die sagnac-effek

Verwysings:

  1. Chatfield, AB, 1997.Grondbeginsels van traagheidsnavigasie met hoë akkuraatheid.Progress in Astronautics and Aeronautics, Vol. 174. Reston, VA: Amerikaanse Instituut vir Lugvaartkunde en Ruimtevaartkunde.
  2. Kersey, AD, et al., 1996. "Fiber Optic Gyros: 20 Years of Technology Advancement," inVerrigtinge van die IEEE,84(12), pp. 1830-1834.
  3. Maimone, MW, Cheng, Y., en Matthies, L., 2007. "Visuele Odometry op die Mars Exploration Rovers - 'n Hulpmiddel om akkurate bestuur en wetenskapbeelding te verseker,"IEEE Robotics & Automation Magazine,14(2), pp. 54-62.
  4. MarketsandMarkets, 2020. "Traagheidsnavigasiestelselmark volgens graad, tegnologie, toepassing, komponent en streek - globale voorspelling tot 2025."

 


Disclaimer:

  • Ons verklaar hiermee dat sekere beelde wat op ons webwerf vertoon word vanaf die internet en Wikipedia versamel word vir die doeleindes om opvoeding te bevorder en inligting te deel. Ons respekteer die intellektuele eiendomsregte van alle oorspronklike skeppers. Hierdie beelde word gebruik met geen bedoeling van kommersiële wins nie.
  • As jy glo dat enige inhoud wat gebruik word, inbreuk maak op jou kopiereg, kontak ons ​​asseblief. Ons is meer as gewillig om toepaslike maatreëls te tref, insluitend die verwydering van die beelde of die verskaffing van behoorlike erkenning, om nakoming van intellektuele eiendomswette en -regulasies te verseker. Ons doel is om 'n platform te handhaaf wat ryk is aan inhoud, regverdig en respekvol is vir ander se intellektuele eiendomsregte.
  • Kontak ons ​​asseblief via die volgende kontakmetode,email: sales@lumispot.cn. Ons verbind ons daartoe om onmiddellik op te tree by ontvangs van enige kennisgewing en verseker 100% samewerking om enige sulke kwessies op te los.

Postyd: 18 Okt-2023