Wat is inertale navigaasje?
FUNENTALEN FAN IN INTERTIAL NAVERIG
De fûnemintele prinsipes fan inertiale navigaasje binne besibbe oan dy fan oare navigaasjetoaden. It fertrouwt op it krijen fan Key-ynformaasje, ynklusyf de earste posysje, inisjale en oriïntaasje fan beweging op elk momint, en negatyf yntegrearje om de navigaasjeparameters te bepalen, lykas oriïntaasje en posysje.
De rol fan sensoren yn Inertiale navigaasje
Om de hjoeddeistige oriïntaasje te krijen (hâlding) en posysjeynformaasje fan in bewegend objekt, brûke intale navigaat-systemen in set fan kritike sensoren, primêr besteande út fersnellingen en gyroscopen. Dizze sensoren mjitte hoeke snelheid en fersnelling fan 'e ferfierder yn in yndrukke referinsjeramme. De gegevens wurde dan yntegreare en ferwurke oer tiid om snelheid en relative posysjeynformaasje ôf te nimmen. Dêrnei wurdt dizze ynformaasje omfoarme ta it navigaasjekoördinatensysteem, yn gearfoeging mei de inisjele posysjegegevens, kulminearjend yn 'e bepaling fan' e hjoeddeistige lokaasje fan 'e ferfierder.
Operaasjeprinsipes fan Inertiale navigaasjesystemen
Ynertale navigaasjyystemen operearje as sels befette, ynterne sluten-loop-shees. Se fertrouwe net op realtime eksterne gegevens-updates om flaters te korrigearjen tidens de beweging fan 'e ferfierder. As sadanich is in inkeld inertiid yn it Singtiale navigaasjesysteem geskikt foar taken foar koarte doer. Foar operaasjes foar lange doer moat it wurde kombineare mei oare navigaasjetoaden, lykas satellyt-basearre navigaasjesystemen, om de sammele ynterne flaters periodyk te korrigearjen.
De ferburgen fan inertiale navigaasje
Yn moderne navigaasjetechnologyen, ynklusyf himelsnavigaasje, satellytavigaasje, en radiavigaasje, en Radio-navigaasje, inertiale navigaasje stiet út as autonoom. It emits net sinjalen nei de eksterne omjouwing noch hinget ôf fan himsels foarwerpen as eksterne sinjalen. Dêrfandinne biede inertiale navigaasjyystemen it heechste nivo fan ferburgenens, wêrtroch har ideaal is foar applikaasjes dy't de uterste fertroulikens nedich binne.
Offisjele definysje fan Inertiale navigaasje
Inertiale navigaasjesysteem (ins) is in skattingsysteem fan Navigaasje Parameter Paramaat-skatten dy't gyroscopen ynset en fersnellingen as sensoren. It systeem, basearre op 'e útfier fan Gyroskopen, stelt in navigaasjekoördinatsysteem yn' e útfier fan 'e útfier fan accelerometer om de snelheid en posysje te berekkenjen yn it ferfierder yn it navigaasjestelsel.
Applikaasjes fan Intidale navigaasje
Inertiale technology hat breed-fariearjende applikaasjes fûn yn ferskate domeinen, ynklusyf Aerospace, maritime, maritime, geydlike, oseanografyske enkêtes, geologysk, geologyske, geurling, robotika. Mei de komst fan avansearre ynertiale sensoren, hat inertiale technology syn nut útwreide nei de automotive yndustry en medyske elektroanyske apparaten, ûnder oare fjilden. Dit wreidzjen fan berik fan applikaasjes ûnderhâldt de hieltyd mear pivotale rol fan inertiale navigaasje by it leverjen fan navigaasje en posysjonearjende mooglikheden foar in mannichte fan applikaasjes.
De kearnkomponint fan inertiale begelieding:Glêstried Optic Gyroscope
Yntroduksje ta glêstried fan glêstriedige gyroscopen
Inertiale navigaasjyystemen fertrouwe swier op 'e krektens en presyzje fan har kearnkomponinten. Ien sa'n komponint dy't de mooglikheden fan dizze systemen signifikant ferbettere is, is de glêstried fan 'e glêstried is, is de glêstige gyroscope (mist). Mist is in krityske sensor dy't in pivotale rol spilet by it mjitten fan 'e hoeke snelheid fan' e ferfierder mei opmerklike krektens.
Glêstried Optyske Gyroscope-operaasje
Fogs operearje op it prinsipe fan SAGNAC-effekt, dy't in laserbeam omfetsje yn twa aparte paden, wêrtroch it yn tsjinoerstelde rjochtingen te reizgjen bliuwe lâns in spoelfluchte-optyske loop. Doe't de ferfierder, draaid mei de mist, draait de mist, draait it ferskil yn reistiid tusken de twa balken proporsjoneel oan 'e hoeke snelheid fan' e rotaasje fan 'e ferfierder. Dizze kear fertraging, bekend as de SAGNAC-faze-shift, wurdt dan krekt mjitten, ynskeakelje de mist om krekte gegevens te jaan oangeande de rotaasje fan 'e ferfierder.
It prinsipe fan in glêstried fan 'e glêstige gyroscope omfettet om in beam fan ljocht te emitten út in fotodektor. Dizze ljochte beam rint troch in koppel, yngean fan it iene ein en útgean fan in oar. It reizget dan troch in optyske loop. Twa balken fan ljocht, út ferskate rjochtingen komme, fier de loop yn en foltôgje in gearhingjende superposysje nei it sirkeljen om. It werombringen fan it werombringen fan it werombringen fan in ljochtemittende diode (LED), dat wurdt brûkt om syn yntinsiteit te detektearjen. Wylst it prinsipe fan in glêstried fan in glêstried kin lykje, liket de meast wichtige útdaging yn eliminearjende faktoaren dy't ynfloed hawwe op de optyske paadlingte fan 'e twa ljochte balken. Dit is ien fan 'e meast krityske útjeften te meitsjen yn' e ûntwikkeling fan glêstried fan 'e kirroscopen.
1: Superluminescent diode 2: Fotodetector diode
3.light Boarne Coupler 4.Fiber Ring Coupler 5.Optyske glêstriedring
Foardielen fan glêstried optyske gyroscopen
Mists biede ferskate foardielen dy't har unjildich meitsje yn inertale navigaasjesystemen. Se wurde ferneamd om har útsûnderlike krektens, betrouberens, en duorsumens. Oars as meganyske Gyros, Fogs hawwe gjin bewegende dielen, fermindere it risiko fan wear en triennen. Derneist binne se resistint foar skok en vibraasje, wêrtroch har ideaal makket foar easken omjouwings lykas Aerospace- en definsje-applikaasjes.
Yntegraasje fan glêstried Optyske gyroscopen yn Inertiale navigaasje
Inertiale navigaasjyystemen befetsje hieltyd mear mist fanwege har hege presyzje en betrouberens. Dizze Gyroskopen leverje de krúsjale hoeke mjittingen nedich foar de krekte bepaling fan oriïntaasje en posysje. Troch yntegraasje yn 'e besteande yneratie navigaten-systemen kinne profitearje profitearje fan ferbettere navigaasjediasratigens, foaral yn situaasjes wêr't ekstreme presyzje nedich is.
Applikaasjes fan glêstried Optyske gyroscopen yn Inertiale navigaasje
It opnimmen fan mist hat de applikaasjes fan unertale navigaasjesystemen útwreide oer ferskate domeinen. Yn Aerospace en loftfeart, mist-foarsjoen systemen biede presiisnavigaasjeoplossingen foar fleantugen, drones, en romteskip. Se wurde ek wiidweidich brûkt yn Maritime-navigaasje, Geologyske enkêtes, en avansearre robotika, ynskeakelje dizze systemen om te operearjen mei ferbettere prestaasjes en betrouberens.
Ferskate strukturele farianten fan glêstried fan glêstried
Fiber-optyske gyroscopen komme yn ferskate strukturele konfiguraasjes, mei de oerhearrende dy't men op it stuit it ryk fan 'e engineering ynfierde is desluten-loop polarisaasje-ûnderhâld fan glêstried fan glêstried. By de kearn fan dizze Gyroscope is depolarisaasje-ûnderhâld fan glêstried, besteande polarisaasje-ûnderhâldende fibers en in presys ûntworpen ramt. De konstruksje fan dizze loop omfettet in fjouwerkant symmetryske wjerhâlding metoade, oanfolle troch in unike dichtkel om in solide-state fabel-looppoil te foarmjen.
Kaaifunksjes fanPolarisaasje-ûnderhâldende glêstried optysk gYro Coil
▶ Unyk ramtûntwerp:De Gyroscope-loops hawwe in ûnderskiedend ramtûntwerp funksje dy't ûnderskate ferskate soarten polarisaasje-ûnderhâldende fibers mei gemak.
▶ Fourfold Symmetryske wijdstechnyk:De Fourfold Symmetryske wendstechnyk minimeart it skuideeffekt, enarearje oan dat presys en betroubere mjittingen feroaret.
▶ Avansearre Sealing Gel Materiaal:De wurkgelegenheid fan avansearre dichtlike gelmateriaal, kombineare mei in unike genêzende technyk, omfettet it ferset om te vibraasjes, wêrtroch't de gyroscoop loopt ideaal makke foar applikaasjes.
▶ Cherence fan hege temperatuer:De Gyroscope Loops eksposearje eksposysje fan hege temperatuer-gearhing stasjon, soargje foar krektens sels yn wikseljende thermyske omstannichheden.
▶ Ferienfâldige lichtgewicht kader:De Gyroscope-loops binne yngenferted mei in rjochte, dochs lichtgewicht kader, garandearje fan krektens mei hege ferwurkjen.
▶ Konsistinte windingproses:It kronkelsproses bliuwt stabyl, oanpasse oan 'e easken fan ferskate presys glêstried foar presys glêstried.
Referinsje
Groves, PD (2008). Yntroduksje ta ynertale navigaasje.It tydskrift fan navigaasje, 61(1), 13-28.
El-Sheimy, N., Hou, H., & Niu, X. (2019). Inertiale sensoren technologyen foar Afventsapplikaasjes: Steat fan 'e keunst.Satellite Navigaasje, 1(1), 1-15.
Woodman, OJ (2007). In ynlieding op inertale navigaasje.University of Cambridge, Computer Laboratory, Ucam-CL-TR-696.
Chatila, R., & laumond, JP (1985). Posysje referearre en konsistinte wrâldmartoning foar mobile robots.Yn prosedueres fan 'e 585 IEEE International Conference On Robotics and Automation(Vol. 2, pp. 138-145). Ieee.
In fergese konsulaasje nedich?
Guon fan myn projekten
Bjusterbaarlike wurken dy't ik bydroegen haw. Grutsk!
