Наука и истраживање

Решења за магс Компоненте

Шта је инерцијална навигација?

Основе инерцијалне навигације

Темељни принципи инерцијалне навигације су слични онима других поступка навигације. Ослања се на стицање кључних информација, укључујући и почетну позицију, почетну оријентацију, правац и оријентацију кретања у сваком тренутку и прогресивно интегришући ове податке (аналогне операцијама математичке интеграције) да би прецизно одредили параметре навигације, попут оријентације и положаја.

Улога сензора у инерцијалне навигације

Да бисте добили тренутну оријентацију (став) и информације о покретном објекту, инерцијалне навигационе системе запошљавају сет критичних сензора, пре свега који се углавном састоје од акцелерометара и жироскопа. Ови сензори мере угаону брзину и убрзање превозника у инерцијалном референтном оквиру. Подаци су затим интегрисани и обрађени током времена да се добију брзину и релативне информације о положају. Након тога, ове информације се трансформишу у систем за навигациону координацију, у комбинацији са почетним подацима о положају, кулминирати у одређивању тренутне локације превозника.

Принципи рада инерцијалних навигационих система

Инертични навигациони системи раде као самосталне, унутрашње навигационе системе за затворене петље. Не ослањају се на ажурирања спољних података у реалном времену за исправне грешке током покрета превозника. Као такав, јединствени инерцијални навигациони систем погодан је за краткотрајне задатке за навигацију. За рад дуготрајне операције мора се комбиновати са другим начинима навигације, као што су навигациони системи са сателитским системима, да се повремено исправљају акумулиране унутрашње грешке.

Прикривање инерцијалне навигације

У модерним навигационим технологијама, укључујући небеску навигацију, сателитску навигацију и радио навигацију, инерцијална навигација истичу као аутономна. Не емитује сигнале спољном окружењу нити зависи од небеских објеката или спољних сигнала. Сходно томе, инерцијалне навигационе системе нуде највиши ниво скривевања, чинећи их идеалним за апликације које захтевају највећу поверљивост.

Званична дефиниција инерцијалне навигације

Инертиални систем за навигацију (ИНС) је систем процјене параметара навигације који користи жироскопе и акцелерометри као сензори. Систем, заснован на производњи жироскопа, успоставља систем координата навигације током коришћења резултата акцелерометара за израчунавање брзине и положаја носача у систему навигационе координате.

Примене инерцијалне навигације

Инертиал технологија је пронашла широке примене у разним доменима, укључујући ваздухопловство, ваздухопловство, поморско, нафтну истраживање, геодезију, океанографске анкете, геолошко бушење, роботике и железничке системе. Појавом напредних инерцијалних сензора, инерцијална технологија проширила је услужни програм до аутомобилске индустрије и медицинских електронских уређаја, између осталих поља. Овај који се шири опсег апликација наглашава све најчишљивије улоге инерцијалне навигације у пружању високе прецизне навигације и могућности позиционирања за мноштво апликација.

Основна компонента инерцијалних смерница:Влакнасти оптички гироскоп

Увод у оптичке гироскопе

Инерцијални навигациони системи се јако ослањају на тачност и прецизност њихових основних компоненти. Једна таква компонента која је значајно побољшала могућности ових система је оптички гироскоп влакана (маг). Магла је критични сензор који игра кључну улогу у мерењу угаоне брзине превозника са изузетном тачношћу.

Операција оптичког оптичког гироскопа

Магле раде на принципу ефекта Сагнац, који укључује цепање ласерског снопа на две одвојене стазе, омогућавајући му да путује у супротним смеровима дуж намотане оптичке петље. Када је носач, уграђен са маглом, ротира, разлика у време путовања између две греде је пропорционална угаони брзину ротације превозника. Ово време кашњење, познато као САГНАЦ фазни помак, затим се прецизно мери, омогућавајући магли да пружи тачне податке у вези са ротацијом превозника.

Принцип оптичког гироскопа влакана укључује емитовање снопа светлости са фотодетера. Овај светлосни сноп пролази кроз спојницу, улазећи са једног краја и излази из другог. Затим путује кроз оптичку петљу. Две зраке светлости, које долазе из различитих праваца, уђите у петљу и испуните кохерентну суперпозицију након што круже. Поврат лампица поново улази у диоду који емитује светлосно, које се користи за откривање њеног интензитета. Док се принцип оптичког гироскопа влакна може изгледати директно, најзначајнији изазов лежи у уклањању фактора који утичу на дужину оптичке стазе две светлосне греде. Ово је једно од најкритичнијих питања суочена у развоју оптичких гироскопа влакана.

1: Суперлуминисцентна диода 2: фотодетектор диода

3. Својесни спојница 4.спојница влакнасте прстена 5.оптички прстен влакна

Предности оптичких гироскопа влакана

Фогс нуде неколико предности које их чине непроцењивим у инерцијалним навигацијским системима. Они су познати по изузетној тачности, поузданости и издржљивости. За разлику од механичких гироса, маглице немају покретне делове, смањујући ризик од хабања и суза. Поред тога, отпорни су на шок и вибрације, чинећи их идеалним за захтевна окружења као што су ваздухопловне и одбрамбене апликације.

Интеграција влачних оптичких гироскопа у инерцијалну навигацију

Инертиалне навигационе системе све више укључују магле због њихове велике прецизности и поузданости. Ови гироскопима пружају пресудне мерења угаоне брзине потребне за тачно одређивање оријентације и положаја. Интегрисањем маглова у постојеће инерцијалне навигационе системе, оператори могу имати користи од побољшане тачне тачне навигације, посебно у ситуацијама где је неопходна екстремна прецизност.

Апликације оптичких гироскопа у инерцијалном навигацији

Укључивање маглова проширило је примене инерцијалних навигационих система у различитим доменима. У ваздухопловству и ваздухопловству, системи опремљени маглама нуде прецизне навигационе решења за ваздухоплове, дроне и свемирске летелице. Такође се интензивно користе у поморској навигацији, геолошким истраживањима и напредним роботицима, омогућавајући тим системима да раде са побољшаним перформансама и поузданошћу.

Различите структурне варијанте оптичких гироскопа влакана

Оптички гироскопи влакана долазе у разним структурним конфигурацијама, а превладавајући тренутно улази у царство инжењерства јеПоларизација затворених оптичких влакана оптички гироскоп. У сржи овог гироскопа јеПоларизација - Одржавање влакнастих петља, који садрже влакна за одржавање поларизације и прецизно дизајниран оквир. Изградња ове петље укључује четвероструко симетрично намотавање, допуњено јединственим заптивним гелом да би се формирала навојна намотаја чврстог влакна.

Кључне карактеристикеПоларизација Одржавање влакана оптичког гиро завојница

▶ Јединствени оквирни дизајн:Жироскопске петље имају препознатљив оквирни дизајн који смешта различите врсте влакана који одржавају поларизацију са лакоћом.

▶ Четвороструко симетрично намотавање технике за навијање:Четвороструко симетрична техника намотаја минимизира ефекат шупе, обезбеђујући прецизна и поуздана мерења.

▶ Напредно заптивање гел материјала:Запошљавање напредних материјала за бртвљење, у комбинацији са јединственом техником очвршћивања, побољшава отпорност на вибрације, чинећи ове жироскопске петље идеалне за апликације у захтевним окружењима.

▶ Стабилност кохеренције високе температуре:Гироскопске петље показују стабилност са високом температуром, обезбеђујући тачност чак и у различитим термичким условима.

▶ Поједностављени лагани оквир:Гироскопске петље су пројектоване са директним, али лаганим оквиром, гарантују прецизност велике обраде.

▶ Доследни процес навијавања:Процес навијање остаје стабилан, прилагођавајући се захтевима различитих прецизних оптичких гироскопа.

Референца

Гровес, ПД (2008). Увод у инерцијалну навигацију.Часопис за навигацију, 61(1), 13-28.

Ел-Схеими, Н., Хоу, Х., & Ниу, Кс. (2019). Инертиалне сензори Технологије за навигационе апликације: стање технике.Сателитска навигација, 1(1), 1-15.

Воодман, ОЈ (2007). Увод у инерцијалну навигацију.Универзитет у Цамбридгеу, рачунарској лабораторији, УЦАМ-ЦЛ-ТР-696.

Цхатила, Р. и Лаумонд, ЈП (1985). Референцирање позиције и доследно моделирање света за мобилне роботе.У поступцима Међународне конференције ИЕЕЕ из 1985. о роботици и аутоматизацији(Вол. 2, стр. 138-145). Иеее.