مؤلفه اصلی راهنمایی اینرسی:ژیروسکوپ فیبر نوری

آشنایی با ژیروسکوپ های فیبر نوری

سیستم های ناوبری اینرسی به شدت به صحت و دقت اجزای اصلی آنها متکی هستند. یکی از این مؤلفه ها که قابلیت های این سیستم ها را به میزان قابل توجهی افزایش داده است ژیروسکوپ فیبر نوری (مه) است. مه یک سنسور مهم است که نقش مهمی در اندازه گیری سرعت زاویه حامل با دقت قابل توجه ایفا می کند.

عمل ژیروسکوپ فیبر نوری

مه ها بر اساس اصل اثر SAGNAC ، که شامل تقسیم پرتو لیزر به دو مسیر جداگانه است ، عمل می کند و به آن اجازه می دهد تا در جهت های مخالف در امتداد یک حلقه فیبر نوری سیم پیچ حرکت کند. هنگامی که حامل ، تعبیه شده با مه ، می چرخد ​​، تفاوت زمان سفر بین دو پرتو متناسب با سرعت زاویه ای چرخش حامل است. این تأخیر زمانی که به عنوان تغییر فاز SAGNAC شناخته می شود ، دقیقاً اندازه گیری می شود و مه را قادر می سازد تا داده های دقیقی را در مورد چرخش حامل ارائه دهد.

اصل ژیروسکوپ فیبر نوری شامل انتشار پرتوی نور از یک فوتودکتور است. این پرتو نور از یک کوپلر عبور می کند و از یک انتها وارد می شود و از دیگری خارج می شود. سپس از طریق یک حلقه نوری حرکت می کند. دو تیر از نور ، که از جهات مختلف به وجود می آیند ، وارد حلقه می شوند و پس از گردش در اطراف ، یک ابرنمای منسجم را تکمیل می کنند. نور بازگشت دوباره وارد یک دیود نوری (LED) می شود ، که برای تشخیص شدت آن استفاده می شود. در حالی که اصل ژیروسکوپ فیبر نوری ممکن است ساده به نظر برسد ، مهمترین چالش در از بین بردن عواملی است که بر طول مسیر نوری دو پرتو نور تأثیر می گذارد. این یکی از مهمترین موضوعاتی است که در توسعه ژیروسکوپ های فیبر نوری با آن روبرو است.

1 ： دیود فوق العاده نورپردازی           2 ： دیود PhotoDetector

3. کوپلر منبع نور           4.کوپلر فیبر            حلقه فیبر نوری

مزایای ژیروسکوپ های فیبر نوری

مه ها مزایای مختلفی را ارائه می دهند که باعث می شود آنها در سیستم های ناوبری اینرسی بسیار ارزشمند باشند. آنها به دلیل دقت ، قابلیت اطمینان و دوام استثنایی خود مشهور هستند. بر خلاف Gyros مکانیکی ، مه ها هیچ قسمت متحرک ندارند و خطر ساییدگی و پارگی را کاهش می دهند. علاوه بر این ، آنها در برابر شوک و لرزش مقاوم هستند و آنها را برای نیاز به محیط هایی مانند هوافضا و برنامه های دفاعی ایده آل می کنند.

ادغام ژیروسکوپ های فیبر نوری در ناوبری اینرسی

سیستم های ناوبری اینرسی به دلیل دقت و قابلیت اطمینان بالای آنها به طور فزاینده مهرهایی را در بر می گیرند. این ژیروسکوپ ها اندازه گیری سرعت زاویه ای مهم مورد نیاز برای تعیین دقیق جهت گیری و موقعیت را ارائه می دهند. با ادغام مه در سیستم های ناوبری اینرسی موجود ، اپراتورها می توانند از دقت ناوبری بهبود یافته بهره مند شوند ، به ویژه در شرایطی که دقت شدید لازم باشد.

کاربردهای ژیروسکوپ فیبر نوری در ناوبری اینرسی

گنجاندن مه شکن کاربردهای سیستم های ناوبری اینرسی را در حوزه های مختلف گسترش داده است. در هوافضا و حمل و نقل هوایی ، سیستم های مجهز به مه راه حل های دقیق ناوبری را برای هواپیما ، هواپیماهای بدون سرنشین و فضاپیما ارائه می دهند. آنها همچنین به طور گسترده در ناوبری دریایی ، بررسی های زمین شناسی و روباتیک پیشرفته مورد استفاده قرار می گیرند و این سیستم ها را قادر می سازد تا با عملکرد و قابلیت اطمینان پیشرفته کار کنند.

انواع مختلف ساختاری ژیروسکوپ های فیبر نوری

ژیروسکوپ های فیبر نوری در تنظیمات ساختاری مختلفی قرار می گیرند ، در حالی که یکی از غالب که در حال حاضر وارد قلمرو مهندسی می شودژیروسکوپ فیبر نوری با قطبش حلقه بستهبشر در هسته این ژیروسکوپ استحلقه فیبر-جفت گیری قطبی، شامل الیاف نقاشی قطبی و یک چارچوب دقیقاً طراحی شده. ساخت این حلقه شامل یک روش سیم پیچ متقارن چهار برابر است که توسط یک ژل آب بندی منحصر به فرد تکمیل می شود تا یک سیم پیچ فیبر با حالت جامد تشکیل شود.