Իներցիոն նավիգացիոն համակարգեր և օպտիկամանրաթելային գիրոսկոպի տեխնոլոգիա

Բաժանորդագրվեք մեր սոցիալական մեդիայիը՝ արագ գրառման համար

Նորարար տեխնոլոգիական առաջընթացի դարաշրջանում նավիգացիոն համակարգերը հայտնվեցին որպես հիմնասյուներ՝ առաջ բերելով բազմաթիվ առաջընթացներ, հատկապես ճշգրիտ կարևորագույն ոլորտներում:Ճանապարհորդությունը տարրական երկնային նավիգացիայից մինչև բարդ իներցիոն նավիգացիոն համակարգեր (INS) խորհրդանշում է մարդկության անզիջում ջանքերը հետախուզման և ճշգրիտ մատնանշելու համար:Այս վերլուծությունը խորանում է INS-ի բարդ մեխանիկայի մեջ՝ ուսումնասիրելով օպտիկամանրաթելային գիրոսկոպների (FOGs) առաջադեմ տեխնոլոգիաները և բևեռացման առանցքային դերը մանրաթելային օղակների պահպանման գործում:

Մաս 1. Իներցիոն նավիգացիոն համակարգերի (INS) վերծանում.

Իներցիոն նավիգացիոն համակարգերը (INS) առանձնանում են որպես ինքնավար նավիգացիոն օժանդակ միջոցներ, որոնք ճշգրիտ հաշվարկում են մեքենայի դիրքը, կողմնորոշումը և արագությունը՝ անկախ արտաքին ազդանշաններից:Այս համակարգերը ներդաշնակեցնում են շարժման և պտտվող սենսորները՝ անխափան կերպով ինտեգրվելով նախնական արագության, դիրքի և կողմնորոշման հաշվողական մոդելների հետ:

Արխետիպային INS-ը ներառում է երեք հիմնական բաղադրիչ.

· Արագաչափեր. այս կարևոր տարրերը գրանցում են մեքենայի գծային արագացումը՝ շարժումը վերածելով չափելի տվյալների:
· Գիրոսկոպներ. ինտեգրալ անկյունային արագությունը որոշելու համար, այս բաղադրիչները առանցքային են համակարգի կողմնորոշման համար:
· Համակարգչային մոդուլ. INS-ի նյարդային կենտրոնը, որը մշակում է բազմակողմանի տվյալներ՝ իրական ժամանակում դիրքային վերլուծություն տալու համար:

INS-ի անձեռնմխելիությունը արտաքին խափանումների նկատմամբ այն անփոխարինելի է դարձնում պաշտպանական ոլորտներում:Այնուամենայնիվ, այն պայքարում է «դրեյֆի» հետ՝ ճշգրտության աստիճանական անկում, որը պահանջում է բարդ լուծումներ, ինչպիսին է սենսորային միաձուլումը սխալների մեղմացման համար (Chatfield, 1997):

Իներցիոն նավիգացիոն համակարգի բաղադրիչների փոխազդեցություն

Մաս 2. Օպտիկամանրաթելային գիրոսկոպի գործառնական դինամիկան.

Օպտիկամանրաթելային գիրոսկոպները (FOGs) ազդարարում են փոխակերպման դարաշրջան պտտվող զգայության մեջ՝ օգտագործելով լույսի միջամտությունը:Ճշգրտությունն իր հիմքում ունենալով ՄՌԱԽ-ները կենսական նշանակություն ունեն օդատիեզերական մեքենաների կայունացման և նավիգացիայի համար:

Մառախուղները գործում են Sagnac էֆեկտի վրա, որտեղ լույսը, անցնելով հակառակ ուղղություններով պտտվող մանրաթելային կծիկի մեջ, դրսևորում է փուլային տեղաշարժ՝ կապված ռոտացիոն արագության փոփոխության հետ:Այս նրբերանգ մեխանիզմը վերածվում է ճշգրիտ անկյունային արագության չափումների:

Հիմնական բաղադրիչները ներառում են.

· Լույսի աղբյուր. սկզբնակետը, սովորաբար լազերային է, որը սկսում է համահունչ լույսի ճանապարհորդությունը:
· Օպտիկամանրաթելային կծիկՓաթաթված օպտիկական խողովակը երկարացնում է լույսի հետագիծը՝ դրանով իսկ ուժեղացնելով Sagnac էֆեկտը:
· Ֆոտոդետեկտոր. այս բաղադրիչը տարբերում է լույսի բարդ միջամտության օրինաչափությունները:

Օպտիկամանրաթելային գիրոսկոպի գործառնական հաջորդականությունը

Մաս 3. բևեռացման նշանակությունը, որը պահպանում է մանրաթելային օղակները.

 

Բևեռացման պահպանման (PM) օպտիկամանրաթելային օղակները, որոնք կարևոր են Մառախուղների համար, ապահովում են լույսի բևեռացման միատեսակ վիճակ, որը կարևոր որոշիչ է միջամտության օրինաչափության ճշգրտության մեջ:Այս մասնագիտացված մանրաթելերը, որոնք պայքարում են բևեռացման ռեժիմի ցրման դեմ, ուժեղացնում են Մառախուղի զգայունությունը և տվյալների իսկությունը (Kersey, 1996):

PM մանրաթելերի ընտրությունը, որը թելադրված է գործառնական պահանջներով, ֆիզիկական հատկանիշներով և համակարգային ներդաշնակությամբ, ազդում է կատարողականության համընդհանուր ցուցանիշների վրա:

Մաս 4. Կիրառումներ և էմպիրիկ ապացույցներ.

FOG-ները և INS-ը ռեզոնանս են գտնում տարբեր կիրառություններում՝ սկսած անօդաչու օդային հարձակումների կազմակերպումից մինչև կինոկայունություն ապահովելը շրջակա միջավայրի անկանխատեսելիության պայմաններում:Նրանց հուսալիության վկայությունն է նրանց տեղակայումը NASA-ի Մարս Ռովերներում՝ հեշտացնելով անհաջող արտաերկրյա նավարկությունը (Maimone, Cheng, and Matthies, 2007):

Շուկայի հետագծերը կանխատեսում են այս տեխնոլոգիաների աճող տեղը՝ հետազոտական ​​վեկտորներով, որոնք ուղղված են համակարգի ճկունության, ճշգրիտ մատրիցների և հարմարվողականության սպեկտրների ամրապնդմանը (MarketsandMarkets, 2020):

Yaw_Axis_Corrected.svg
Առնչվող նորություններ
Օղակաձեւ լազերային գիրոսկոպ

Օղակաձեւ լազերային գիրոսկոպ

Օպտիկամանրաթելային-գիրոսկոպի սխեման՝ հիմնված սագնակի էֆեկտի վրա

Օպտիկամանրաթելային-գիրոսկոպի սխեման՝ հիմնված սագնակի էֆեկտի վրա

Հղումներ:

  1. Չաթֆիլդ, AB, 1997 թ.Բարձր ճշգրտության իներցիոն նավիգացիայի հիմունքներ.Առաջընթաց տիեզերագնացության և օդագնացության ոլորտում, հատ.174. Reston, VA. Ամերիկյան ավիացիայի և տիեզերագնացության ինստիտուտ:
  2. Kersey, AD, et al., 1996 թ.: «Օպտիկամանրաթելային գիրոսը. 20 տարվա տեխնոլոգիական առաջընթաց», inIEEE-ի վարույթ,84(12), էջ 1830-1834։
  3. Maimone, MW, Cheng, Y., and Matthies, L., 2007: «Visual Odometry on the Mars Exploration Rovers – A Tool to Assure Accurate Driving and Science Imaging», 2007 թ.IEEE Robotics & Automation Magazine,14 (2), էջ 54-62։
  4. MarketsandMarkets, 2020. «Իներցիոն նավիգացիոն համակարգի շուկան ըստ աստիճանի, տեխնոլոգիայի, կիրառման, բաղադրիչի և տարածաշրջանի. գլոբալ կանխատեսում մինչև 2025 թվականը»:

 


Հրաժարում պատասխանատվությունից:

  • Սույնով մենք հայտարարում ենք, որ մեր կայքում ցուցադրված որոշ պատկերներ հավաքված են համացանցից և Վիքիպեդիայից՝ հետագա կրթությունը շարունակելու և տեղեկատվության փոխանակման նպատակով:Մենք հարգում ենք բոլոր բնօրինակ ստեղծագործողների մտավոր սեփականության իրավունքները:Այս պատկերներն օգտագործվում են առանց առևտրային շահույթ ստանալու նպատակի:
  • Եթե ​​կարծում եք, որ օգտագործված ցանկացած բովանդակություն խախտում է ձեր հեղինակային իրավունքները, խնդրում ենք կապվել մեզ հետ:Մենք ավելի քան պատրաստ ենք համապատասխան միջոցներ ձեռնարկել, ներառյալ պատկերները հեռացնելը կամ պատշաճ վերագրումը ապահովելու համար մտավոր սեփականության մասին օրենքներին և կանոնակարգերին համապատասխանելը:Մեր նպատակն է պահպանել հարթակ, որը հարուստ է բովանդակությամբ, արդար է և հարգում է ուրիշների մտավոր սեփականության իրավունքները:
  • Խնդրում ենք կապ հաստատել մեզ հետ հետևյալ կոնտակտային եղանակով.email: sales@lumispot.cn.Մենք պարտավորվում ենք անհապաղ միջոցներ ձեռնարկել ցանկացած ծանուցում ստանալուց հետո և ապահովել 100% համագործակցություն ցանկացած նման խնդրի լուծման համար:

Հրապարակման ժամանակը՝ հոկտ-18-2023