Inertiële navigaasjesystemen en glêstriedgyroskooptechnology

Abonnearje op ús sosjale media foar rappe berjochten

Yn it tiidrek fan baanbrekkende technologyske foarútgong ûntstienen navigaasjesystemen as fûnemintele pylders, dy't tal fan foarútgong oandreaunen, benammen yn presyzje-krityske sektoaren. De reis fan rudimentêre himelske navigaasje nei ferfine Inertial Navigation Systems (INS) is in foarbyld fan 'e ûnferbidlike stribjen fan 'e minskheid nei ferkenning en krektens. Dizze analyze dûkt djip yn 'e yngewikkelde meganika fan INS, en ûndersiket de baanbrekkende technology fan glêstriedgyroskopen (FOG's) en de wichtige rol fan polarisaasje yn it ûnderhâld fan glêstriedlussen.

Diel 1: Untsiferjen fan Inertial Navigation Systems (INS):

Inertiële Navigaasjesystemen (INS) ûnderskiede har as autonome navigaasjehulpmiddels, dy't presys de posysje, oriïntaasje en snelheid fan in auto berekkenje, ûnôfhinklik fan eksterne oanwizings. Dizze systemen harmonisearje bewegings- en rotaasjesensors, en yntegrearje naadloos mei berekkeningsmodellen foar begjinsnelheid, posysje en oriïntaasje.

In argetypyske INS omfettet trije kardinale komponinten:

· Versnellingsmeters: Dizze krúsjale eleminten registrearje de lineêre fersnelling fan it auto, en oersette beweging yn mjitbere gegevens.
· Gyroskopen: Yntegraal foar it bepalen fan hoeksnelheid, dizze komponinten binne wichtich foar systeemoriïntaasje.
· Kompjûtermodule: It senuwsintrum fan 'e INS, dat mearfâldige gegevens ferwurket om posysjonele analyses yn realtime te jaan.

De ymmúniteit fan INS foar eksterne fersteuringen makket it ûnmisber yn definsjesektor. It hat lykwols lêst fan 'drift' - in stadige fermindering fan krektens, wêrtroch ferfine oplossingen lykas sensorfúzje foar flaterbeperking nedich binne (Chatfield, 1997).

Ynteraksje fan komponinten fan inertiële navigaasjesystemen

Diel 2. Operasjonele dynamyk fan 'e glêstriedgyroskoop:

Fiberoptyske gyroskopen (FOG's) luidzje in transformaasjetiidrek yn yn rotaasjedeteksje, wêrby't se gebrûk meitsje fan ljochtynterferinsje. Mei presyzje as kearn binne FOG's essensjeel foar de stabilisaasje en navigaasje fan loftfearttugen.

FOG's wurkje op it Sagnac-effekt, wêrby't ljocht, dat yn tsjinoerstelde rjochtingen binnen in rotearjende glêstriedspoel giet, in fazeferskowing manifestearret dy't korrelearret mei feroaringen yn rotaasjesnelheid. Dit nuansearre meganisme oerset yn krekte hoeksnelheidsmetriken.

Essensjele komponinten omfetsje:

· Ljochtboarne: It begjinpunt, typysk in laser, dy't de koherinte ljochtreis inisjearret.
· FiberspoelIn optyske lieding dy't opwinde is, ferlingt de baan fan ljocht, wêrtroch it Sagnac-effekt fersterke wurdt.
· Fotodetektor: Dizze komponint ûnderskiedt de yngewikkelde ynterferinsjepatroanen fan ljocht.

Operasjonele sekwinsje fan glêstriedgyroskoop

Diel 3: Betekenis fan polarisaasje by it ûnderhâlden fan glêstriedlussen:

 

Polarisaasjebehâldende (PM) glêstriedlussen, essensjeel foar FOG's, soargje foar in unifoarme polarisaasjetastân fan ljocht, in wichtige bepalende faktor yn 'e presyzje fan ynterferinsjepatroanen. Dizze spesjalisearre glêstrieds, dy't de fersprieding fan polarisaasjemodus bestride, fersterkje FOG-gefoelichheid en gegevensautentisiteit (Kersey, 1996).

De seleksje fan PM-vezels, diktearre troch operasjonele easken, fysike eigenskippen en systemyske harmony, beynfloedet de oerkoepeljende prestaasjemetriken.

Diel 4: Tapassingen en empirysk bewiis:

FOG's en INS fine resonânsje yn ferskate tapassingen, fan it orkestrearjen fan ûnbemanne loftfeart oant it garandearjen fan filmyske stabiliteit te midden fan ûnfoarspelberens fan it miljeu. In bewiis fan har betrouberens is har ynset yn NASA's Mars Rovers, wêrtroch feilige bûtenierdske navigaasje mooglik is (Maimone, Cheng, en Matthies, 2007).

Merktrajekten foarsizze in bloeiende niche foar dizze technologyen, mei ûndersyksfektorren dy't rjochte binne op it fersterkjen fan systeemfearberens, presyzjematrices en oanpassingsspektra (MarketsandMarkets, 2020).

Yaw_Axis_Corrected.svg
Relatearre nijs
Ringlasergyroskoop

Ringlasergyroskoop

Skematyske foarstelling fan in glêstriedgyroskoop basearre op it sagnac-effekt

Skematyske foarstelling fan in glêstriedgyroskoop basearre op it sagnac-effekt

Referinsjes:

  1. Chatfield, Alberta, 1997.Basisprinsipes fan traachheidsnavigaasje mei hege krektens.Foarútgong yn romtefarderskip en loftfeart, diel 174. Reston, VA: Amerikaansk Ynstitút foar Loftfarderskip en Loftfeart.
  2. Kersey, AD, et al., 1996. "Glêsfetgyros: 20 jier technologyske foarútgong," ynProsedueres fan 'e IEEE,84(12), siden 1830-1834.
  3. Maimone, MW, Cheng, Y., en Matthies, L., 2007. "Fisuele odometrie op 'e Mars Exploration Rovers - In ark om krekte ryd- en wittenskiplike ôfbylding te garandearjen,"IEEE Robotyk & Automatisearring Tydskrift,14(2), siden 54-62.
  4. MarketsandMarkets, 2020. "Merk foar inertiële navigaasjesystemen per klasse, technology, tapassing, komponint en regio - wrâldwide prognose oant 2025."

 


Disclaimer:

  • Wy ferklearje hjirmei dat bepaalde ôfbyldings dy't op ús webside werjûn wurde, sammele binne fan it ynternet en Wikipedia foar it befoarderjen fan ûnderwiis en it dielen fan ynformaasje. Wy respektearje de yntellektuele eigendomsrjochten fan alle orizjinele makkers. Dizze ôfbyldings wurde brûkt sûnder de bedoeling fan kommersjeel gewin.
  • As jo ​​tinke dat ynhâld dy't brûkt wurdt ynbreuk makket op jo auteursrjochten, nim dan kontakt mei ús op. Wy binne mear as ree om passende maatregels te nimmen, ynklusyf it fuortheljen fan de ôfbyldings of it jaan fan juste ferwizings, om te soargjen foar neilibjen fan wetten en regeljouwing oangeande yntellektueel eigendom. Us doel is om in platfoarm te ûnderhâlden dat ryk is oan ynhâld, earlik is en respektfol is foar de yntellektuele eigendomsrjochten fan oaren.
  • Nim dan kontakt mei ús op fia de folgjende kontaktmetoade,email: sales@lumispot.cnWy sette ús yn om direkt aksje te nimmen nei ûntfangst fan elke melding en garandearje 100% gearwurking by it oplossen fan sokke problemen.

Pleatsingstiid: 18 oktober 2023