Абонирайте се за нашите социални медии за бърза публикация
В епохата на новаторски технологичен напредък навигационните системи се очертаха като основополагащи стълбове, движещи многобройни постижения, особено в критични за прецизността сектори. Пътуването от елементарна небесна навигация до сложни инерционни навигационни системи (INS) олицетворява непоколебимите усилия на човечеството за изследване и прецизна точност. Този анализ навлиза дълбоко в сложната механика на INS, изследвайки авангардната технология на оптичните жироскопи (FOGs) и основната роля на поляризацията при поддържането на оптични влакна.
Част 1: Дешифриране на инерциални навигационни системи (INS):
Инерциалните навигационни системи (INS) се открояват като автономни навигационни средства, прецизно изчисляващи позицията, ориентацията и скоростта на превозното средство, независимо от външни сигнали. Тези системи хармонизират сензорите за движение и въртене, безпроблемно се интегрират с изчислителни модели за начална скорост, позиция и ориентация.
Архетипният INS обхваща три основни компонента:
· Акселерометри: Тези ключови елементи регистрират линейното ускорение на автомобила, превръщайки движението в измерими данни.
· Жироскопи: Интегрални за определяне на ъгловата скорост, тези компоненти са основни за ориентацията на системата.
· Компютърен модул: Нервният център на INS, обработващ многостранни данни, за да се получи позиционен анализ в реално време.
Имунитетът на INS към външни смущения го прави незаменим в секторите на отбраната. Въпреки това, той се бори с „дрейфа“ – постепенно намаляване на точността, което налага сложни решения като сливане на сензори за намаляване на грешките (Chatfield, 1997).
Част 2. Оперативна динамика на фиброоптичния жироскоп:
Оптичните жироскопи (FOGs) възвестяват трансформираща ера в ротационното отчитане, използвайки интерференцията на светлината. С прецизност в основата си, FOGs са жизненоважни за стабилизирането и навигацията на космическите превозни средства.
FOG работят върху ефекта на Sagnac, където светлината, преминаваща в противоположни посоки в рамките на въртяща се влакнеста намотка, проявява фазово изместване, корелиращо с промените в скоростта на въртене. Този нюансиран механизъм се превръща в прецизни показатели на ъгловата скорост.
Основните компоненти включват:
· Светлинен източник: Началната точка, обикновено лазер, иницииращ кохерентното светлинно пътуване.
· Fiber Coil: Навит оптичен проводник, удължава траекторията на светлината, като по този начин усилва ефекта на Sagnac.
· Фотодетектор: Този компонент разпознава сложните интерферентни модели на светлината.
Част 3: Значение на влакнестите бримки, поддържащи поляризацията:
Влакнестите контури за поддържане на поляризацията (PM), типични за FOGs, осигуряват равномерно поляризационно състояние на светлината, ключов фактор за прецизността на интерферентния модел. Тези специализирани влакна, които се борят с дисперсията на поляризационния режим, повишават чувствителността към МЪГЛА и автентичността на данните (Kersey, 1996).
Изборът на PM влакна, продиктуван от оперативни изисквания, физически характеристики и системна хармония, влияе върху всеобхватните показатели за ефективност.
Част 4: Приложения и емпирични доказателства:
FOGs и INS намират резонанс в различни приложения, от оркестриране на безпилотни въздушни набези до осигуряване на кинематографична стабилност сред непредсказуемостта на околната среда. Свидетелство за тяхната надеждност е разполагането им в марсоходите на НАСА, улесняващи безпроблемната извънземна навигация (Maimone, Cheng и Mathies, 2007).
Пазарните траектории предсказват разрастваща се ниша за тези технологии с изследователски вектори, насочени към укрепване на устойчивостта на системата, прецизни матрици и спектри на адаптивност (MarketsandMarkets, 2020 г.).
Пръстен лазерен жироскоп
Схема на фиброоптичен жироскоп, базиран на ефекта на Саняк
препратки:
- Чатфийлд, AB, 1997 г.Основи на инерциалната навигация с висока точност.Прогрес в астронавтиката и аеронавтиката, том. 174. Рестън, Вирджиния: Американски институт по аеронавтика и астронавтика.
- Kersey, AD, et al., 1996. „Жироскопи с оптични влакна: 20 години технологичен напредък,“ вСборници на IEEE,84 (12), стр. 1830-1834.
- Maimone, MW, Cheng, Y. и Mathies, L., 2007 г. „Визуална одометрия на марсоходите за изследване на Марс – инструмент за осигуряване на точно шофиране и научни изображения,“IEEE Robotics & Automation Magazine,14(2), стр. 54-62.
- MarketsandMarkets, 2020 г. „Пазар на инерционна навигационна система по степен, технология, приложение, компонент и регион – Глобална прогноза до 2025 г.“
Отказ от отговорност:
- С настоящото декларираме, че определени изображения, показани на нашия уебсайт, са събрани от интернет и Wikipedia за целите на по-нататъшното обучение и споделяне на информация. Ние уважаваме правата на интелектуална собственост на всички оригинални създатели. Тези изображения се използват без намерение за комерсиална печалба.
- Ако смятате, че някое използвано съдържание нарушава вашите авторски права, моля свържете се с нас. Ние сме повече от готови да предприемем подходящи мерки, включително премахване на изображенията или предоставяне на правилно приписване, за да гарантираме спазването на законите и разпоредбите за интелектуална собственост. Нашата цел е да поддържаме платформа, която е богата на съдържание, справедлива и зачитаща правата на интелектуална собственост на другите.
- Моля, свържете се с нас чрез следния метод за контакт，email: sales@lumispot.cn. Ние се ангажираме да предприемем незабавни действия при получаване на всяко уведомление и гарантираме 100% сътрудничество при разрешаването на всички подобни проблеми.
Време на публикуване: 18 октомври 2023 г