Inertial Navigation System at Fiber Optic Gyroscope Technology

Mag-subscribe sa Aming Social Media Para sa Maagap na Post

Sa panahon ng mga makabagong hakbang sa teknolohiya, ang mga sistema ng nabigasyon ay lumitaw bilang mga pundasyong haligi, na nagtutulak ng maraming pagsulong, lalo na sa mga sektor na kritikal sa katumpakan.Ang paglalakbay mula sa panimulang celestial navigation hanggang sa mga sopistikadong Inertial Navigation Systems (INS) ay nagpapakita ng walang humpay na pagsusumikap ng sangkatauhan para sa paggalugad at pagtukoy ng katumpakan.Ang pagsusuri na ito ay malalim na nagsusuri sa masalimuot na mekanika ng INS, na ginagalugad ang makabagong teknolohiya ng Fiber Optic Gyroscopes (FOGs) at ang mahalagang papel ng Polarization sa Pagpapanatili ng Fiber Loops.

Bahagi 1: Pag-decipher ng Inertial Navigation System (INS):

Ang mga Inertial Navigation System (INS) ay namumukod-tangi bilang mga autonomous navigational aid, na tumpak na kino-compute ang posisyon, oryentasyon, at bilis ng sasakyan, na hindi nakasalalay sa mga panlabas na pahiwatig.Pinagsasama ng mga system na ito ang mga motion at rotational sensor, na walang putol na pinagsama sa mga computational na modelo para sa paunang bilis, posisyon, at oryentasyon.

Ang isang archetypal INS ay sumasaklaw sa tatlong pangunahing bahagi:

· Accelerometers: Ang mga mahahalagang elementong ito ay nagrerehistro ng linear acceleration ng sasakyan, na nagsasalin ng paggalaw sa masusukat na data.
· Mga Gyroscope: Mahalaga para sa pagtukoy ng angular velocity, ang mga bahaging ito ay mahalaga para sa oryentasyon ng system.
· Computer Module: Ang nerve center ng INS, nagpoproseso ng multifaceted data upang magbunga ng real-time na positional analytics.

Ang kaligtasan sa INS sa mga panlabas na pagkagambala ay ginagawa itong kailangang-kailangan sa mga sektor ng depensa.Gayunpaman, ito ay nakikipagbuno sa 'drift' - isang unti-unting pagkabulok ng katumpakan, na nangangailangan ng mga sopistikadong solusyon tulad ng sensor fusion para sa pagpapagaan ng error (Chatfield, 1997).

Interaksyon ng Mga Bahagi ng Inertial Navigation System

Bahagi 2. Operational Dynamics ng Fiber Optic Gyroscope:

Ang Fiber Optic Gyroscopes (FOGs) ay nagbabadya ng pagbabagong panahon sa rotational sensing, na gumagamit ng interference ng liwanag.Sa katumpakan sa core nito, ang mga FOG ay mahalaga para sa pag-stabilize at pag-navigate ng mga sasakyan sa aerospace.

Gumagana ang mga FOG sa Sagnac effect, kung saan ang liwanag, na tumatawid sa mga counter na direksyon sa loob ng umiikot na fiber coil, ay nagpapakita ng phase shift na nauugnay sa mga pagbabago sa bilis ng pag-ikot.Ang nuanced na mekanismong ito ay isinasalin sa tumpak na angular velocity metrics.

Ang mga mahahalagang sangkap ay kinabibilangan ng:

· Pinagmulan ng Banayad: Ang punto ng pagsisimula, karaniwang isang laser, na nagpapasimula ng magkakaugnay na paglalakbay sa liwanag.
· Fiber Coil: Isang nakapulupot na optical conduit, nagpapahaba sa trajectory ng liwanag, at sa gayon ay pinalalakas ang Sagnac effect.
· Photodetector: Nakikita ng bahaging ito ang masalimuot na mga pattern ng interference ng liwanag.

Fiber Optic Gyroscope Operational Sequence

Bahagi 3: Kahalagahan ng Polarization Pagpapanatili ng Fiber Loops:

 

Ang Polarization Maintaining (PM) Fiber Loops, quintessential para sa mga FOG, ay tinitiyak ang pare-parehong polarization state ng liwanag, isang pangunahing determinant sa katumpakan ng interference pattern.Ang mga dalubhasang fibers na ito, paglaban sa pagpapakalat ng mode ng polariseysyon, pinalalakas ang sensitivity ng FOG at pagiging tunay ng data (Kersey, 1996).

Ang pagpili ng mga PM fibers, na idinidikta ng mga pangangailangan sa pagpapatakbo, pisikal na katangian, at systemic na pagkakatugma, ay nakakaimpluwensya sa pangkalahatang sukatan ng pagganap.

Bahagi 4: Mga Aplikasyon at Empirikal na Katibayan:

Ang mga FOG at INS ay nakakahanap ng resonance sa iba't ibang mga application, mula sa pag-orkestra ng mga unmanned aerial forays hanggang sa pagtiyak ng cinematic stability sa gitna ng hindi mahuhulaan sa kapaligiran.Ang isang testamento sa kanilang pagiging maaasahan ay ang kanilang pag-deploy sa Mars Rovers ng NASA, na nagpapadali sa mabibigo na extraterrestrial navigation (Maimone, Cheng, at Matthies, 2007).

Ang mga trajectory sa merkado ay hinuhulaan ang isang umuusbong na angkop na lugar para sa mga teknolohiyang ito, na may mga vector ng pananaliksik na naglalayong palakasin ang katatagan ng system, precision matrice, at adaptability spectra (MarketsandMarkets, 2020).

Yaw_Axis_Corrected.svg
Mga Kaugnay na Balita
Ring laser gyroscope

Ring laser gyroscope

Schematic ng isang fiber-optic-gyroscope batay sa sagnac effect

Schematic ng isang fiber-optic-gyroscope batay sa sagnac effect

Mga sanggunian:

  1. Chatfield, AB, 1997.Mga Pangunahing Katumpakan ng Inertial Navigation.Pag-unlad sa Astronautics at Aeronautics, Vol.174. Reston, VA: American Institute of Aeronautics and Astronautics.
  2. Kersey, AD, et al., 1996. "Fiber Optic Gyros: 20 Years of Technology Advancement," saMga pamamaraan ng IEEE,84(12), pp. 1830-1834.
  3. Maimone, MW, Cheng, Y., at Matthies, L., 2007. "Visual Odometry sa Mars Exploration Rovers - Isang Tool upang Matiyak ang Tumpak na Pagmamaneho at Science Imaging,"IEEE Robotics at Automation Magazine,14(2), pp. 54-62.
  4. MarketsandMarkets, 2020. "Inertial Navigation System Market ayon sa Grado, Teknolohiya, Aplikasyon, Bahagi, at Rehiyon - Pandaigdigang Pagtataya hanggang 2025."

 


Disclaimer:

  • Sa pamamagitan nito, ipinapahayag namin na ang ilang mga larawang ipinapakita sa aming website ay kinokolekta mula sa internet at Wikipedia para sa layunin ng pagpapasulong ng edukasyon at pagbabahagi ng impormasyon.Iginagalang namin ang mga karapatan sa intelektwal na ari-arian ng lahat ng orihinal na creator.Ang mga larawang ito ay ginagamit nang walang intensyon ng komersyal na pakinabang.
  • Kung naniniwala ka na ang anumang nilalamang ginamit ay lumalabag sa iyong mga copyright, mangyaring makipag-ugnayan sa amin.Kami ay higit sa handa na gumawa ng mga naaangkop na hakbang, kabilang ang pag-alis ng mga larawan o pagbibigay ng wastong pagpapatungkol, upang matiyak ang pagsunod sa mga batas at regulasyon ng intelektwal na ari-arian.Ang aming layunin ay mapanatili ang isang platform na mayaman sa nilalaman, patas, at magalang sa mga karapatan sa intelektwal na ari-arian ng iba.
  • Mangyaring makipag-ugnayan sa amin sa pamamagitan ng sumusunod na paraan ng pakikipag-ugnayan,email: sales@lumispot.cn.Kami ay nangangako na magsasagawa ng agarang pagkilos kapag natanggap ang anumang abiso at tinitiyak ang 100% na pakikipagtulungan sa paglutas ng anumang mga naturang isyu.

Oras ng post: Okt-18-2023