سیم پیچ ژیروسکوپ فیبر نوری برای سیستم های ناوبری و حمل و نقل اینرسی

برای ارسال سریع در رسانه های اجتماعی ما مشترک شوید

ژیروسکوپ‌های لیزری حلقه‌ای (RLG) از زمان پیدایش خود پیشرفت چشمگیری داشته‌اند و نقشی محوری در سیستم‌های ناوبری و حمل و نقل مدرن ایفا می‌کنند. این مقاله به توسعه، اصل و کاربردهای RLG می پردازد و اهمیت آنها را در سیستم های ناوبری اینرسی و استفاده از آنها در مکانیسم های مختلف حمل و نقل برجسته می کند.

سفر تاریخی ژیروسکوپ ها

از مفهوم تا ناوبری مدرن

سفر ژیروسکوپ ها با اختراع اولین قطب نما در سال 1908 توسط المر اسپری که «پدر فناوری ناوبری مدرن» نامیده شد و هرمان آنشوتز-کامپفه آغاز شد. در طول سال‌ها، ژیروسکوپ‌ها پیشرفت‌های قابل‌توجهی داشته‌اند و کاربرد آن‌ها در ناوبری و حمل‌ونقل را افزایش داده‌اند. این پیشرفت‌ها ژیروسکوپ‌ها را قادر می‌سازد تا راهنمایی‌های حیاتی برای تثبیت پرواز هواپیما و فعال کردن عملیات خلبان خودکار ارائه دهند. یک نمایش قابل توجه توسط لارنس اسپری در ژوئن 1914، پتانسیل خلبان خودکار ژیروسکوپی را با تثبیت هواپیما در حالی که او در کابین خلبان ایستاده بود، به نمایش گذاشت و جهشی قابل توجه در فناوری خلبان خودکار را نشان داد.

انتقال به ژیروسکوپ های لیزری حلقه ای

این تکامل با اختراع اولین ژیروسکوپ لیزری حلقه ای در سال 1963 توسط مکک و دیویس ادامه یافت. این نوآوری تغییری از ژیروسکوپ های مکانیکی به ژیروسکوپ های لیزری را نشان می دهد که دقت بالاتر، تعمیر و نگهداری کمتر و کاهش هزینه ها را ارائه می دهد. امروزه ژیروسکوپ های لیزری حلقه ای، به ویژه در کاربردهای نظامی، به دلیل قابلیت اطمینان و کارایی در محیط هایی که سیگنال های GPS در معرض خطر هستند، بر بازار تسلط دارند.

اصل ژیروسکوپ های لیزری حلقه ای

درک اثر ساگناک

عملکرد اصلی RLGها در توانایی آنها برای تعیین جهت یک شی در فضای اینرسی نهفته است. این از طریق اثر Sagnac به دست می آید، جایی که یک تداخل سنج حلقه ای از پرتوهای لیزری استفاده می کند که در جهت مخالف در اطراف یک مسیر بسته حرکت می کنند. الگوی تداخل ایجاد شده توسط این پرتوها به عنوان یک نقطه مرجع ثابت عمل می کند. هر حرکتی طول مسیر این پرتوها را تغییر می دهد و باعث تغییر الگوی تداخل متناسب با سرعت زاویه ای می شود. این روش مبتکرانه به RLG ها اجازه می دهد تا جهت گیری را با دقت استثنایی بدون تکیه بر منابع خارجی اندازه گیری کنند.

برنامه های کاربردی در ناوبری و حمل و نقل

انقلابی در سیستم های ناوبری اینرسی (INS)

RLGها در توسعه سیستم‌های ناوبری اینرسی (INS) که برای هدایت کشتی‌ها، هواپیماها و موشک‌ها در محیط‌های فاقد GPS حیاتی هستند، نقش اساسی دارند. طراحی فشرده و بدون اصطکاک آنها را برای چنین کاربردهایی ایده آل می کند و به راه حل های ناوبری قابل اعتمادتر و دقیق تر کمک می کند.

پلتفرم تثبیت شده در مقابل INS Strap-Down

فن‌آوری‌های INS تکامل یافته‌اند تا هم پلتفرم تثبیت‌شده و هم سیستم‌های تسمه‌پایین را شامل شوند. INS پلت فرم تثبیت شده، با وجود پیچیدگی مکانیکی و حساسیت به سایش، عملکرد قوی را از طریق یکپارچه سازی داده های آنالوگ ارائه می دهد. دراز سوی دیگر، سیستم‌های INS با تسمه پایین از ماهیت فشرده و بدون نیاز به تعمیر و نگهداری RLGها بهره می‌برند و به دلیل مقرون‌به‌صرفه بودن و دقت، آن‌ها را به گزینه‌ای ارجح برای هواپیماهای مدرن تبدیل می‌کنند.

تقویت ناوبری موشکی

RLG ها همچنین نقش مهمی در سیستم های هدایت مهمات هوشمند دارند. در محیط هایی که GPS غیرقابل اعتماد است، RLG ها جایگزین قابل اعتمادی برای ناوبری ارائه می کنند. اندازه کوچک و مقاومت آن ها در برابر نیروهای شدید، آنها را برای موشک ها و گلوله های توپخانه مناسب می کند، که نمونه آن سیستم هایی مانند موشک کروز Tomahawk و M982 Excalibur است.

نمودار نمونه پلت فرم تثبیت شده اینرسی با استفاده از mounts_

نمودار نمونه پلت فرم تثبیت شده اینرسی با استفاده از پایه. با حسن نیت از مهندسی 360.

 

سلب مسئولیت:

  • بدینوسیله اعلام می کنیم که برخی از تصاویر نمایش داده شده در وب سایت ما از اینترنت و ویکی پدیا با هدف ترویج آموزش و اشتراک گذاری اطلاعات جمع آوری شده است. ما به حقوق مالکیت معنوی همه سازندگان احترام می گذاریم. استفاده از این تصاویر برای منافع تجاری در نظر گرفته نشده است.
  • اگر فکر می کنید که هر یک از محتوای استفاده شده حق نسخه برداری شما را نقض می کند، لطفا با ما تماس بگیرید. ما بیش از حد مایل به انجام اقدامات مناسب، از جمله حذف تصاویر یا ارائه انتساب مناسب، برای اطمینان از انطباق با قوانین و مقررات مالکیت معنوی هستیم. هدف ما حفظ یک پلتفرم غنی از محتوا، منصفانه و احترام به حقوق مالکیت معنوی دیگران است.
  • لطفا با آدرس ایمیل زیر با ما تماس بگیرید:sales@lumispot.cn. ما متعهد می شویم که بلافاصله پس از دریافت هر گونه اطلاعیه، اقدام فوری انجام دهیم و 100% همکاری را برای حل چنین مشکلاتی تضمین می کنیم.
اخبار مرتبط
مطالب مرتبط

زمان ارسال: آوریل-01-2024