Abonējiet mūsu sociālo mediju, lai saņemtu tūlītēju ziņu
Revolucionāro tehnoloģisko sasniegumu laikmetā navigācijas sistēmas kļuva par pamatpīlāriem, kas virzīja daudzus sasniegumus, īpaši precīzijas kritiskās nozarēs. Ceļojums no elementāras debesu navigācijas līdz izsmalcinātām inerciālajām navigācijas sistēmām (INS) atspoguļo cilvēces nepiekāpīgos centienus izpētē un noteikt precizitāti. Šī analīze dziļi iedziļinās INS sarežģītajā mehānikā, pētot optisko šķiedru žiroskopu (FOG) visprogresīvākās tehnoloģijas un polarizācijas galveno lomu šķiedru cilpu uzturēšanā.
1. daļa: Inerciālo navigācijas sistēmu (INS) atšifrēšana:
Inerciālās navigācijas sistēmas (INS) izceļas kā autonomas navigācijas palīgierīces, kas precīzi aprēķina transportlīdzekļa pozīciju, orientāciju un ātrumu neatkarīgi no ārējiem norādījumiem. Šīs sistēmas harmonizē kustības un rotācijas sensorus, nemanāmi integrējoties ar skaitļošanas modeļiem sākuma ātrumam, pozīcijai un orientācijai.
Arhetipisks INS ietver trīs galvenās sastāvdaļas:
· Akselerometri: šie būtiskie elementi reģistrē transportlīdzekļa lineāro paātrinājumu, pārvēršot kustību izmērāmos datos.
· Žiroskopi: integrēts leņķiskā ātruma noteikšanai, šīs sastāvdaļas ir galvenās sistēmas orientācijā.
· Datora modulis: INS nervu centrs, kas apstrādā daudzpusīgus datus, lai iegūtu reāllaika pozicionālo analīzi.
INS imunitāte pret ārējiem traucējumiem padara to neaizstājamu aizsardzības nozarēs. Tomēr tas cīnās ar “drift” — pakāpenisku precizitātes samazināšanos, tādēļ kļūdu mazināšanai ir nepieciešami sarežģīti risinājumi, piemēram, sensoru saplūšana (Chatfield, 1997).
2. daļa. Optisko šķiedru žiroskopa darbības dinamika:
Optisko šķiedru žiroskopi (FOG) vēsta par transformācijas laikmetu rotācijas sensorā, izmantojot gaismas traucējumus. Pateicoties precizitātei, FOG ir ļoti svarīgi kosmosa transportlīdzekļu stabilizācijai un navigācijai.
FOG darbojas ar Sagnac efektu, kur gaisma, kas šķērso rotējošās šķiedras spoles pretējos virzienos, parāda fāzes nobīdi, kas korelē ar rotācijas ātruma izmaiņām. Šis niansētais mehānisms nozīmē precīzu leņķiskā ātruma metriku.
Būtiskās sastāvdaļas ietver:
· Gaismas avots: sākuma punkts, parasti lāzers, kas uzsāk koherentas gaismas ceļojumu.
· Šķiedru spole: Satīta optiskā caurule, pagarina gaismas trajektoriju, tādējādi pastiprinot Sagnac efektu.
· Fotodetektors: šis komponents atpazīst sarežģītos gaismas traucējumu modeļus.
3. daļa. Polarizācijas nozīme, saglabājot šķiedras cilpas:
Polarizāciju uzturošās (PM) šķiedras cilpas, kas ir būtiskas FOG, nodrošina vienmērīgu gaismas polarizācijas stāvokli, kas ir galvenais traucējumu modeļa precizitātes noteicējs. Šīs specializētās šķiedras, apkarojot polarizācijas režīma izkliedi, pastiprina FOG jutīgumu un datu autentiskumu (Kersey, 1996).
PM šķiedru izvēle, ko nosaka darbības vajadzības, fiziskās īpašības un sistēmiskā harmonija, ietekmē vispārējos veiktspējas rādītājus.
4. daļa. Pieteikumi un empīriski pierādījumi:
FOG un INS atrod rezonansi dažādos lietojumos, sākot no bezpilota gaisa uzlidojumu organizēšanas līdz kino stabilitātes nodrošināšanai vides neparedzamības apstākļos. To uzticamības apliecinājums ir to izvietošana NASA Marsa roveros, atvieglojot atteices drošu ārpuszemes navigāciju (Maimone, Cheng un Matthies, 2007).
Tirgus trajektorijas paredz šo tehnoloģiju nišas augšanu, izmantojot pētniecības vektorus, kuru mērķis ir stiprināt sistēmas noturību, precizitātes matricas un pielāgojamības spektrus (MarketsandMarkets, 2020).
Gredzenu lāzera žiroskops
Optisko šķiedru žiroskopa shēma, kuras pamatā ir sagnac efekts
Atsauces:
- Chatfield, AB, 1997. gads.Augstas precizitātes inerciālās navigācijas pamati.Progress in Astronautics and Aeronautics, Vol. 174. Reston, VA: Amerikas Aeronautikas un astronautikas institūts.
- Kersey, AD, et al., 1996. "Fiber Optic Giros: 20 Years of Technology Advanced," inIEEE darbi,84(12), 1830.-1834.lpp.
- Maimone, MW, Cheng, Y. un Matthies, L., 2007. "Vizuālā odometrija uz Marsa izpētes roveriem — rīks, lai nodrošinātu precīzu braukšanu un zinātnisku attēlveidošanu"IEEE Robotics & Automation Magazine,14(2), 54.-62.lpp.
- MarketsandMarkets, 2020. "Inerciālās navigācijas sistēmas tirgus pēc pakāpes, tehnoloģijas, lietojuma, komponenta un reģiona — globālā prognoze līdz 2025. gadam."
Atruna:
- Ar šo mēs paziņojam, ka daži mūsu vietnē redzamie attēli tiek savākti no interneta un Vikipēdijas, lai turpinātu izglītoties un kopīgotu informāciju. Mēs cienām visu oriģinālo veidotāju intelektuālā īpašuma tiesības. Šie attēli tiek izmantoti bez nolūka gūt komerciālu labumu.
- Ja uzskatāt, ka ar jebkuru izmantoto saturu tiek pārkāptas jūsu autortiesības, lūdzu, sazinieties ar mums. Mēs esam vairāk nekā gatavi veikt atbilstošus pasākumus, tostarp noņemt attēlus vai nodrošināt atbilstošu attiecinājumu, lai nodrošinātu atbilstību intelektuālā īpašuma likumiem un noteikumiem. Mūsu mērķis ir uzturēt platformu, kas ir bagāta ar saturu, godīga un respektē citu personu intelektuālā īpašuma tiesības.
- Lūdzu, sazinieties ar mums, izmantojot tālāk norādīto saziņas veidu.email: sales@lumispot.cn. Mēs apņemamies nekavējoties rīkoties pēc jebkura paziņojuma saņemšanas un nodrošināt 100% sadarbību šādu problēmu risināšanā.
Izlikšanas laiks: 18. oktobris 2023