Падпішыцеся на нашы сацыяльныя сеткі, каб атрымліваць аператыўныя паведамленні
У эпоху наватарскага тэхналагічнага прагрэсу навігацыйныя сістэмы сталі фундаментальнымі слупамі, якія садзейнічалі шматлікім дасягненням, асабліва ў важных для дакладнасці галінах. Падарожжа ад элементарнай нябеснай навігацыі да складаных інерцыяльных навігацыйных сістэм (INS) увасабляе нязменныя намаганні чалавецтва па даследаванні і высокай дакладнасці. Гэты аналіз глыбока паглыбляецца ў складаную механіку INS, даследуючы перадавыя тэхналогіі валаконна-аптычных гіраскопаў (FOG) і ключавую ролю палярызацыі ў падтрыманні валаконных шлейфаў.
Частка 1: Расшыфроўка інерцыяльных навігацыйных сістэм (INS):
Інерцыяльныя навігацыйныя сістэмы (INS) вылучаюцца аўтаномнымі сродкамі навігацыі, якія дакладна вылічваюць становішча, арыентацыю і хуткасць транспартнага сродку незалежна ад знешніх сігналаў. Гэтыя сістэмы гарманізуюць датчыкі руху і кручэння, бесперашкодна інтэгруючыся з вылічальнымі мадэлямі для пачатковай хуткасці, становішча і арыентацыі.
Архетыпічны INS уключае ў сябе тры асноўныя кампаненты:
· Акселерометры: гэтыя найважнейшыя элементы рэгіструюць лінейнае паскарэнне аўтамабіля, ператвараючы рух у вымерныя даныя.
· Гіраскопы: інтэгральныя для вызначэння вуглавой хуткасці, гэтыя кампаненты з'яўляюцца ключавымі для арыентацыі сістэмы.
· Камп'ютэрны модуль: нервовы цэнтр INS, які апрацоўвае шматгранныя дадзеныя для атрымання пазіцыйнай аналітыкі ў рэжыме рэальнага часу.
Устойлівасць INS да знешніх збояў робіць яе незаменнай у абаронных сектарах. Аднак ён змагаецца з "дрэйфам" - паступовым зніжэннем дакладнасці, што патрабуе складаных рашэнняў, такіх як зліццё датчыкаў для змякчэння памылак (Chatfield, 1997).
Частка 2. Дынаміка працы валаконна-аптычнага гіраскопа:
Валаконна-аптычныя гіраскопы (FOG) прадвяшчаюць эру пераўтварэнняў у вярчальным зандзіраванні, выкарыстоўваючы інтэрферэнцыю святла. Дзякуючы дакладнасці ў сваёй аснове, ТУМА важныя для стабілізацыі і навігацыі аэракасмічных апаратаў.
ТУМА працуюць на аснове эфекту Саньяка, калі святло, перасякаючы ў супрацьлеглых кірунках ўнутры верціцца валакна, дэманструе фазавы зрух, які карэлюе са зменамі хуткасці кручэння. Гэты тонкі механізм ператвараецца ў дакладныя паказчыкі вуглавой хуткасці.
Незаменныя кампаненты складаюцца з:
· Крыніца святла: пачатковая кропка, як правіла, лазер, які ініцыюе кагерэнтнае святло.
· Шпулька валакна: Скручаны аптычны канал падаўжае траекторыю святла, тым самым узмацняючы эфект Саньяка.
· Фотадэтэктар: гэты кампанент распазнае складаныя інтэрферэнцыйныя карціны святла.
Частка 3: Значэнне валаконных петляў для падтрымання палярызацыі:
Валаконныя петлі з захаваннем палярызацыі (PM), якія з'яўляюцца квінтэсэнцыяй для туманаў, забяспечваюць раўнамерны стан палярызацыі святла, які з'яўляецца ключавым фактарам, які вызначае дакладнасць інтэрферэнцыйнай карціны. Гэтыя спецыялізаваныя валакна, якія змагаюцца з дысперсіяй рэжыму палярызацыі, павышаюць адчувальнасць да туману і сапраўднасць даных (Kersey, 1996).
Выбар PM валокнаў, прадыктаваны эксплуатацыйнымі патрабаваннямі, фізічнымі характарыстыкамі і сістэмнай гармоніяй, уплывае на агульныя паказчыкі прадукцыйнасці.
Частка 4: Прымяненне і эмпірычныя дадзеныя:
FOG і INS знаходзяць рэзананс у розных сферах прымянення - ад арганізацыі беспілотных лятальных апаратаў да забеспячэння кінематаграфічнай стабільнасці ў непрадказальным асяроддзі. Сведчаннем іх надзейнасці з'яўляецца іх разгортванне ў марсаходах NASA, што спрыяе бяспечнай пазаземнай навігацыі (Maimone, Cheng і Matthies, 2007).
Рынкавыя траекторыі прадказваюць растучую нішу для гэтых тэхналогій з вектарамі даследаванняў, накіраванымі на ўмацаванне ўстойлівасці сістэмы, дакладных матрыц і спектраў адаптацыі (MarketsandMarkets, 2020).
Кальцавой лазерны гіраскоп
Схема валаконна-аптычнага гіраскопа на аснове эфекту Саньяка
Спіс літаратуры:
- Чатфілд, AB, 1997.Асновы высокадакладнай інерцыяльнай навігацыі.Прагрэс у астранаўтыцы і аэранаўтыцы, Vol. 174. Рэстан, Вірджынія: Амерыканскі інстытут аэранаўтыкі і астранаўтыкі.
- Kersey, AD, et al., 1996. "Валаконна-аптычныя гіраскопы: 20 гадоў тэхналагічнага прагрэсу", уПрацы IEEE,84 (12), стар. 1830-1834.
- Maimone, MW, Cheng, Y., і Matthies, L., 2007. "Візуальная адаметрыя на Марсаходах - інструмент для забеспячэння дакладнага кіравання і навуковай візуалізацыі",Часопіс IEEE Robotics & Automation,14 (2), стар 54-62.
- MarketsandMarkets, 2020. «Рынак інерцыяльных навігацыйных сістэм па класах, тэхналогіях, прымяненнях, кампанентах і рэгіёнах - глабальны прагноз да 2025 г.»
Адмова ад адказнасці:
- Гэтым мы заяўляем, што некаторыя выявы, паказаныя на нашым вэб-сайце, сабраны з Інтэрнэту і Вікіпедыі ў мэтах далейшага навучання і абмену інфармацыяй. Мы паважаем правы інтэлектуальнай уласнасці ўсіх арыгінальных стваральнікаў. Гэтыя выявы выкарыстоўваюцца без камерцыйнай выгады.
- Калі вы лічыце, што які-небудзь выкарыстаны кантэнт парушае вашыя аўтарскія правы, звяжыцеся з намі. Мы больш чым гатовыя прыняць адпаведныя меры, у тым ліку выдаленне малюнкаў або прадастаўленне належнага атрыбуцыі, каб забяспечыць захаванне законаў і правілаў аб інтэлектуальнай уласнасці. Наша мэта складаецца ў тым, каб падтрымліваць платформу з багатым кантэнтам, справядлівай і паважлівай да правоў інтэлектуальнай уласнасці іншых.
- Калі ласка, звяжыцеся з намі праз наступны спосаб сувязі，email: sales@lumispot.cn. Мы абавязуемся прыняць неадкладныя меры пасля атрымання любога паведамлення і гарантуем 100% супрацоўніцтва ў вырашэнні любых такіх праблем.
Час публікацыі: 18 кастрычніка 2023 г