Абонирайте се за нашите социални медии за бързи публикации
В ерата на революционните технологични постижения, навигационните системи се очертават като фундаментални стълбове, движещи множество напредъци, особено в сектори, критични за прецизността. Пътят от рудиментарна небесна навигация до сложни инерционни навигационни системи (INS) олицетворява неуморните стремежи на човечеството за изследване и прецизна точност. Този анализ се задълбочава в сложната механика на INS, изследвайки авангардната технология на оптичните жироскопи (FOG) и ключовата роля на поляризацията за поддържане на оптичните контури.
Част 1: Дешифриране на инерционни навигационни системи (INS):
Инерциалните навигационни системи (INS) се открояват като автономни навигационни помощни средства, които прецизно изчисляват позицията, ориентацията и скоростта на превозното средство, независимо от външни сигнали. Тези системи хармонизират сензорите за движение и въртене, безпроблемно се интегрирайки с изчислителни модели за начална скорост, позиция и ориентация.
Архетипната INS обхваща три основни компонента:
· Акселерометри: Тези ключови елементи регистрират линейното ускорение на превозното средство, превръщайки движението в измерими данни.
· Жироскопи: Неразделна част от определянето на ъгловата скорост, тези компоненти са ключови за ориентацията на системата.
· Компютърен модул: Нервният център на INS, обработващ многостранни данни, за да осигури анализ на позицията в реално време.
Устойчивостта на INS към външни смущения я прави незаменима в отбранителния сектор. Тя обаче се бори с „дрейф“ - постепенно намаляване на точността, което налага сложни решения като сливане на сензори за смекчаване на грешките (Chatfield, 1997).
Част 2. Работна динамика на оптичния жироскоп:
Оптичните жироскопи (FOG) предвещават трансформативна ера в ротационното отчитане, използвайки светлинните смущения. С прецизността в основата си, FOG са жизненоважни за стабилизирането и навигацията на аерокосмическите апарати.
FOG работят на базата на ефекта на Саняк, при който светлината, преминаваща в противоположни посоки във въртяща се влакнеста намотка, проявява фазово изместване, корелиращо с промените в скоростта на въртене. Този нюансиран механизъм се превръща в точни показатели за ъгловата скорост.
Основните компоненти включват:
· Източник на светлина: Началната точка, обикновено лазер, която инициира кохерентното светлинно пътуване.
· ФибромашинаОптичен канал, навит във формата на спирала, удължава траекторията на светлината, като по този начин усилва ефекта на Саняк.
· Фотодетектор: Този компонент разпознава сложните интерферентни модели на светлината.
Част 3: Значение на поляризацията за поддържане на оптични контури:
Оптичните контури за поддържане на поляризацията (PM), типични за външните орбити (FOG), осигуряват равномерно състояние на поляризация на светлината, ключов фактор за прецизността на интерферентната картина. Тези специализирани влакна, борейки се с дисперсията на поляризационния режим, повишават чувствителността на FOG и автентичността на данните (Kersey, 1996).
Изборът на PM влакна, продиктуван от оперативните изисквания, физическите характеристики и системната хармония, влияе върху общите показатели за производителност.
Част 4: Приложения и емпирични доказателства:
FOG и INS намират резонанс в различни приложения, от организиране на безпилотни летателни полети до осигуряване на кинематографична стабилност сред непредсказуемата околна среда. Доказателство за тяхната надеждност е внедряването им в марсоходите на НАСА, улеснявайки безотказно безопасната извънземна навигация (Maimone, Cheng, and Matthies, 2007).
Пазарните траектории предсказват разрастваща се ниша за тези технологии, като изследователските вектори са насочени към укрепване на устойчивостта на системата, прецизните матрици и спектрите на адаптивност (MarketsandMarkets, 2020).
Пръстенов лазерен жироскоп
Схема на фиброоптичен жироскоп, базиран на ефекта на Саняк
Референции:
- Чатфийлд, Алберта, 1997.Основи на високоточната инерционна навигация.Напредък в астронавтиката и аеронавтиката, том 174. Рестън, Вирджиния: Американски институт по аеронавтика и астронавтика.
- Kersey, AD, et al., 1996. „Оптични жироскопи: 20 години технологичен напредък“, вТрудове на IEEE,84(12), стр. 1830-1834.
- Маймоне, М. В., Ченг, Й. и Матис, Л., 2007. „Визуална одометрия на марсоходите – инструмент за осигуряване на точно шофиране и научни изображения“,Списание IEEE „Роботика и автоматизация“,14(2), стр. 54-62.
- MarketsandMarkets, 2020. „Пазар на инерционни навигационни системи по клас, технология, приложение, компонент и регион - глобална прогноза до 2025 г.“
Отказ от отговорност:
- С настоящото декларираме, че някои изображения, показани на нашия уебсайт, са събрани от интернет и Уикипедия с цел по-нататъшно образование и споделяне на информация. Ние уважаваме правата върху интелектуална собственост на всички оригинални създатели. Тези изображения се използват без намерение за търговска печалба.
- Ако смятате, че използваното съдържание нарушава вашите авторски права, моля, свържете се с нас. Готови сме да предприемем подходящи мерки, включително премахване на изображенията или предоставяне на подходящо посочване на авторството, за да гарантираме спазването на законите и разпоредбите за интелектуална собственост. Нашата цел е да поддържаме платформа, която е богата на съдържание, справедлива и зачита правата върху интелектуална собственост на другите.
- Моля, свържете се с нас чрез следния метод за контакт,email: sales@lumispot.cnАнгажираме се да предприемем незабавни действия при получаване на всяко уведомление и да гарантираме 100% съдействие при разрешаването на всички подобни проблеми.
Време на публикуване: 18 октомври 2023 г.