برای ارسال سریع در رسانه های اجتماعی ما مشترک شوید
در عصر پیشرفت‌های تکنولوژیک پیشگامانه، سیستم‌های ناوبری به‌عنوان ستون‌های اساسی پدید آمدند و پیشرفت‌های متعددی را به‌ویژه در بخش‌های حیاتی دقیق انجام دادند. سفر از ناوبری ابتدایی آسمانی به سیستم های ناوبری اینرسی پیچیده (INS) مظهر تلاش های تسلیم ناپذیر بشر برای اکتشاف و دقت دقیق است. این تحلیل عمیقاً به مکانیک پیچیده INS می پردازد و فناوری پیشرفته ژیروسکوپ های فیبر نوری (FOGs) و نقش محوری پلاریزاسیون در حفظ حلقه های فیبر را بررسی می کند.
بخش 1: رمزگشایی سیستم های ناوبری اینرسی (INS):
سیستم‌های ناوبری اینرسی (INS) به‌عنوان کمک‌های ناوبری مستقل برجسته می‌شوند که دقیقاً موقعیت، جهت‌گیری و سرعت خودرو را مستقل از نشانه‌های خارجی محاسبه می‌کنند. این سیستم ها حسگرهای حرکتی و چرخشی را هماهنگ می کنند و به طور یکپارچه با مدل های محاسباتی برای سرعت، موقعیت و جهت اولیه ادغام می شوند.
یک INS کهن الگویی شامل سه جزء اصلی است:
شتاب سنج ها: این عناصر حیاتی، شتاب خطی خودرو را ثبت می کنند و حرکت را به داده های قابل اندازه گیری تبدیل می کنند.
· ژیروسکوپ: انتگرال برای تعیین سرعت زاویه ای، این اجزا برای جهت گیری سیستم بسیار مهم هستند.
· ماژول کامپیوتر: مرکز عصبی INS، پردازش داده های چند وجهی برای ارائه تجزیه و تحلیل موقعیت در زمان واقعی.
مصونیت INS در برابر اختلالات خارجی آن را در بخش های دفاعی ضروری می کند. با این حال، با "رانش" دست و پنجه نرم می کند - کاهش دقت تدریجی، که نیاز به راه حل های پیچیده ای مانند همجوشی حسگر برای کاهش خطا دارد (چتفیلد، 1997).
بخش 2. دینامیک عملیاتی ژیروسکوپ فیبر نوری:
ژیروسکوپ‌های فیبر نوری (FOGs) نوید یک عصر دگرگون‌کننده در سنجش چرخشی است که از تداخل نور استفاده می‌کند. با دقت در هسته خود، FOG ها برای تثبیت و ناوبری وسایل نقلیه هوافضا حیاتی هستند.
مه‌ها بر روی اثر Sagnac عمل می‌کنند، جایی که نور، در جهت مخالف در یک سیم پیچ فیبر در حال حرکت، تغییر فاز را نشان می‌دهد که با تغییرات سرعت چرخش مرتبط است. این مکانیسم ظریف به معیارهای دقیق سرعت زاویه ای تبدیل می شود.
اجزای اساسی شامل:
· منبع نور: نقطه آغازین، به طور معمول یک لیزر، آغازگر سفر نور منسجم است.
· کویل فیبر: یک مجرای نوری سیم پیچی، مسیر نور را طولانی می کند و در نتیجه اثر ساگناک را تقویت می کند.
ردیاب نوری: این جزء الگوهای تداخل پیچیده نور را تشخیص می دهد.
بخش 3: اهمیت پلاریزاسیون حفظ حلقه های فیبر:
حلقه‌های فیبر حفظ قطبی (PM) که برای مه‌ها ضروری است، وضعیت قطبش یکنواخت نور را تضمین می‌کند، که یک عامل تعیین‌کننده در دقت الگوی تداخل است. این فیبرهای تخصصی، با پراکندگی حالت قطبش مبارزه می کنند، حساسیت FOG و صحت داده ها را تقویت می کنند (کرسی، 1996).
انتخاب الیاف PM، دیکته شده توسط شرایط عملیاتی، ویژگی های فیزیکی، و هماهنگی سیستمی، بر معیارهای عملکرد کلی تأثیر می گذارد.
بخش 4: کاربردها و شواهد تجربی:
FOG و INS در کاربردهای مختلف، از هماهنگی حملات هوایی بدون سرنشین گرفته تا اطمینان از ثبات سینمایی در میان غیرقابل پیش بینی بودن محیط، رزونانس پیدا می کنند. گواهی بر قابلیت اطمینان آنها، استقرار آنها در مریخ نوردهای ناسا است که ناوبری بی خطر فرازمینی را تسهیل می کند (Maimone, Cheng, and Matthies, 2007).
مسیرهای بازار، جایگاه رو به رشدی را برای این فناوری‌ها پیش‌بینی می‌کنند، با بردارهای تحقیقاتی با هدف تقویت انعطاف‌پذیری سیستم، ماتریس‌های دقیق و طیف‌های سازگاری (MarketsandMarkets، 2020).
ژیروسکوپ لیزری حلقه ای
شماتیک یک ژیروسکوپ فیبر نوری بر اساس اثر ساگناک
مراجع:
- چتفیلد، AB، 1997.مبانی ناوبری اینرسی با دقت بالا.پیشرفت در فضانوردی و هوانوردی، جلد. 174. Reston، VA: مؤسسه آمریکایی هوانوردی و فضانوردی.
- Kersey, AD, et al., 1996. "فیبر نوری ژیروسکوپ: 20 سال پیشرفت فناوری" درمجموعه مقالات IEEE،84 (12)، ص 1830-1834.
- Maimone, MW, Cheng, Y., and Matthies, L., 2007. "Odometry بصری در مریخ نوردهای اکتشافی مریخ - ابزاری برای اطمینان از رانندگی دقیق و تصویربرداری علمی."مجله IEEE Robotics & Automation,14(2)، صص 54-62.
- MarketsandMarkets، 2020. "بازار سیستم ناوبری اینرسی بر اساس درجه، فناوری، برنامه، مؤلفه و منطقه - پیش بینی جهانی تا سال 2025."
سلب مسئولیت:
- بدینوسیله اعلام می کنیم که برخی از تصاویر نمایش داده شده در وب سایت ما از اینترنت و ویکی پدیا به منظور آموزش بیشتر و به اشتراک گذاری اطلاعات جمع آوری شده است. ما به حقوق مالکیت معنوی همه سازندگان اصلی احترام می گذاریم. این تصاویر بدون قصد سود تجاری استفاده می شوند.
- اگر فکر می کنید که هر محتوایی که استفاده می شود 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 اسناد مناسب، برای اطمینان از انطباق با قوانین و مقررات مالکیت معنوی هستیم. هدف ما حفظ پلت فرمی غنی از محتوا، منصفانه و احترام به حقوق مالکیت معنوی دیگران است.
- لطفا از طریق راه ارتباطی زیر با ما در ارتباط باشیدemail: sales@lumispot.cn. ما متعهد می شویم که بلافاصله پس از دریافت هر گونه اطلاعیه، اقدام فوری انجام دهیم و از همکاری 100% در حل و فصل چنین مسائلی اطمینان حاصل کنیم.
زمان ارسال: اکتبر 18-2023