Hệ thống định vị quán tính và công nghệ con quay sợi quang

Đăng ký phương tiện truyền thông xã hội của chúng tôi cho bài đăng nhanh chóng

Trong kỷ nguyên của những bước tiến công nghệ đột phá, các hệ thống điều hướng nổi lên như những trụ cột nền tảng, thúc đẩy nhiều tiến bộ, đặc biệt là trong các lĩnh vực quan trọng chính xác. Cuộc hành trình từ điều hướng thiên thể thô sơ đến các hệ thống điều hướng quán tính tinh vi (INS) là hình ảnh thu nhỏ của nhân loại những nỗ lực của nhân loại để khám phá và chính xác chính xác. Phân tích này đi sâu vào các cơ chế phức tạp của INS, khám phá công nghệ tiên tiến của con quay hồi chuyển sợi quang (sương mù) và vai trò quan trọng của sự phân cực trong việc duy trì các vòng sợi.

Phần 1: Giải mã các hệ thống định vị quán tính (INS):

Các hệ thống điều hướng quán tính (INS) nổi bật như các thiết bị hỗ trợ điều hướng tự trị, chính xác tính toán vị trí, định hướng và vận tốc của xe, độc lập với các tín hiệu bên ngoài. Các hệ thống này hài hòa các cảm biến chuyển động và quay, tích hợp liền mạch với các mô hình tính toán cho vận tốc, vị trí và định hướng ban đầu.

Một INS Archetypal bao gồm ba thành phần hồng y:

· Gia tốc kế: Các yếu tố quan trọng này đăng ký gia tốc tuyến tính của xe, chuyển chuyển động thành dữ liệu có thể đo lường được.
· Gyroscopes: Tích hợp để xác định vận tốc góc, các thành phần này là then chốt để định hướng hệ thống.
· Mô-đun máy tính: Trung tâm thần kinh của INS, xử lý dữ liệu nhiều mặt để mang lại phân tích vị trí thời gian thực.

Miễn dịch của INS đối với sự gián đoạn bên ngoài làm cho nó không thể thiếu trong các lĩnh vực quốc phòng. Tuy nhiên, nó vật lộn với 'trôi dạt' - một sự phân rã chính xác dần dần, đòi hỏi các giải pháp tinh vi như Fusion Fusion Fusion để giảm thiểu lỗi (Chatfield, 1997).

Tương tác các thành phần hệ thống định vị quán tính

Phần 2. Động lực hoạt động của con quay hồi chuyển sợi quang:

Gyroscopes sợi quang (sương mù) đã báo trước một kỷ nguyên biến đổi trong cảm biến quay, tận dụng sự can thiệp của ánh sáng. Với độ chính xác ở cốt lõi của nó, sương mù rất quan trọng đối với sự ổn định và điều hướng của các phương tiện hàng không vũ trụ.

Sương mù hoạt động trên hiệu ứng Sagnac, trong đó ánh sáng, đi qua các hướng bộ đếm trong một cuộn sợi quay, biểu hiện sự thay đổi pha tương quan với thay đổi tốc độ quay. Cơ chế sắc thái này chuyển thành các số liệu vận tốc góc chính xác.

Các thành phần thiết yếu bao gồm:

· Nguồn ánh sáng: Điểm khởi đầu, thường là một laser, bắt đầu hành trình ánh sáng kết hợp.
· Cuộn sợi: Một ống dẫn quang cuộn, kéo dài quỹ đạo của ánh sáng, do đó khuếch đại hiệu ứng Sagnac.
· Photodetector: Thành phần này nhận ra các mẫu nhiễu phức tạp của ánh sáng.

Trình tự hoạt động của con quay hồi chuyển sợi quang

Phần 3: Ý nghĩa của sự phân cực duy trì các vòng sợi:

 

Duy trì phân cực (PM) Các vòng sợi, tinh túy cho sương mù, đảm bảo trạng thái phân cực đồng đều của ánh sáng, một yếu tố quyết định chính trong độ chính xác của mô hình nhiễu. Những sợi chuyên dụng này, chống phân tán chế độ phân cực, độ nhạy của sương mù và tính xác thực dữ liệu (Kersey, 1996).

Việc lựa chọn các sợi PM, được quyết định bởi các ngoại lệ hoạt động, thuộc tính vật lý và sự hài hòa toàn thân, ảnh hưởng đến các số liệu hiệu suất bao quát.

Phần 4: Ứng dụng và bằng chứng thực nghiệm:

Sương mù và INS tìm thấy sự cộng hưởng trên các ứng dụng khác nhau, từ việc phối hợp các bước phát trên không người lái đến để đảm bảo sự ổn định điện ảnh giữa môi trường không thể đoán trước. Một minh chứng cho độ tin cậy của họ là việc triển khai của họ trong Mars Rovers của NASA, tạo điều kiện cho điều hướng ngoài trái đất không an toàn (Maimone, Cheng và Matthies, 2007).

Các quỹ đạo thị trường dự đoán một thị trường thích hợp cho các công nghệ này, với các vectơ nghiên cứu nhằm củng cố khả năng phục hồi hệ thống, ma trận chính xác và phổ khả năng thích ứng (thị trường, 2020).

Yaw_axis_corrected.svg
Tin tức liên quan
Ring laser Gyroscope

Ring laser Gyroscope

Sơ đồ của một ống kính quang hóa sợi dựa trên hiệu ứng Sagnac

Sơ đồ của một ống kính quang hóa sợi dựa trên hiệu ứng Sagnac

Tài liệu tham khảo:

  1. Chatfield, AB, 1997.Nguyên tắc cơ bản của điều hướng quán tính chính xác cao.Tiến bộ trong Astronautics và Hàng không, tập. 174. RESTON, VA: Viện Hàng không và Viện phi hành gia Hoa Kỳ.
  2. Kersey, AD, et al., 1996. "Gyros sợi quang: 20 năm tiến bộ công nghệ", trongThủ tục tố tụng của IEEE,84 (12), trang 1830-1834.
  3. Maimone, MW, Cheng, Y. và Matthies, L., 2007.Tạp chí IEEE Robotics & Tự động hóa,14 (2), trang 54-62.
  4. Thị trường và thị trường hệ thống định vị quán tính theo cấp độ, công nghệ, ứng dụng, thành phần và khu vực - dự báo toàn cầu đến năm 2025. "

 


Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm:

  • Chúng tôi tuyên bố rằng một số hình ảnh được hiển thị trên trang web của chúng tôi được thu thập từ Internet và Wikipedia cho các mục đích của giáo dục và chia sẻ thông tin tiếp theo. Chúng tôi tôn trọng quyền sở hữu trí tuệ của tất cả những người sáng tạo ban đầu. Những hình ảnh này được sử dụng mà không có ý định lợi ích thương mại.
  • Nếu bạn tin rằng bất kỳ nội dung nào được sử dụng vi phạm bản quyền của bạn, vui lòng liên hệ với chúng tôi. Chúng tôi sẵn sàng thực hiện các biện pháp phù hợp, bao gồm loại bỏ các hình ảnh hoặc cung cấp sự quy kết đúng đắn, để đảm bảo tuân thủ các quy định và luật sở hữu trí tuệ. Mục đích của chúng tôi là duy trì một nền tảng giàu nội dung, công bằng và tôn trọng quyền sở hữu trí tuệ của người khác.
  • Vui lòng liên hệ với chúng tôi thông qua phương thức liên hệ sau ,email: sales@lumispot.cn. Chúng tôi cam kết thực hiện hành động ngay lập tức khi nhận được bất kỳ thông báo nào và đảm bảo 100% hợp tác trong việc giải quyết bất kỳ vấn đề nào như vậy.

Thời gian đăng: Tháng 10-18-2023