اشترك في حساباتنا على مواقع التواصل الاجتماعي لتصلك منشوراتنا فور نشرها.
شهدت الجيروسكوبات الليزرية الحلقية (RLGs) تطوراً ملحوظاً منذ ظهورها، ولعبت دوراً محورياً في أنظمة الملاحة والنقل الحديثة. تتناول هذه المقالة تطوير الجيروسكوبات الليزرية الحلقية، ومبدأ عملها، وتطبيقاتها، مع تسليط الضوء على أهميتها في أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي واستخدامها في مختلف آليات النقل.
الرحلة التاريخية للجيروسكوبات
من المفهوم إلى الملاحة الحديثة
بدأت رحلة الجيروسكوبات باختراع إلمر سبيري، الملقب بـ"أبو تكنولوجيا الملاحة الحديثة"، وهيرمان أنشوتز-كامبف، لأول بوصلة جيروسكوبية عام 1908. وعلى مر السنين، شهدت الجيروسكوبات تحسينات كبيرة، مما عزز فائدتها في الملاحة والنقل. وقد مكّنت هذه التطورات الجيروسكوبات من توفير توجيهات حاسمة لتثبيت رحلات الطائرات وتفعيل نظام الطيار الآلي. وفي يونيو 1914، قدم لورانس سبيري عرضًا بارزًا أظهر فيه إمكانات نظام الطيار الآلي الجيروسكوبي من خلال تثبيت طائرة بينما كان يقف في قمرة القيادة، مما شكل قفزة نوعية في تكنولوجيا الطيار الآلي.
الانتقال إلى الجيروسكوبات الليزرية الحلقية
استمر التطور مع اختراع أول جيروسكوب ليزري حلقي عام 1963 على يد ماسيك وديفيس. مثّل هذا الابتكار تحولاً من الجيروسكوبات الميكانيكية إلى الجيروسكوبات الليزرية، التي توفر دقة أعلى، وصيانة أقل، وتكاليف أقل. واليوم، تهيمن الجيروسكوبات الليزرية الحلقية، لا سيما في التطبيقات العسكرية، على السوق بفضل موثوقيتها وكفاءتها في البيئات التي تتأثر فيها إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS).
مبدأ الجيروسكوبات الليزرية الحلقية
فهم تأثير ساغناك
تكمن الوظيفة الأساسية لأجهزة قياس التداخل الحلقي (RLGs) في قدرتها على تحديد اتجاه الجسم في الفضاء العطالي. ويتحقق ذلك من خلال تأثير ساغناك، حيث يستخدم مقياس التداخل الحلقي أشعة ليزر تسير في اتجاهين متعاكسين حول مسار مغلق. يعمل نمط التداخل الناتج عن هذه الأشعة كنقطة مرجعية ثابتة. أي حركة تُغير أطوال مسارات هذه الأشعة، مما يُسبب تغيرًا في نمط التداخل يتناسب مع السرعة الزاوية. تُمكّن هذه الطريقة المبتكرة أجهزة قياس التداخل الحلقي من قياس الاتجاه بدقة استثنائية دون الاعتماد على مراجع خارجية.
تطبيقات في الملاحة والنقل
إحداث ثورة في أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي (INS)
تُعدّ أجهزة التوجيه الدوارة (RLGs) أساسية في تطوير أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي (INS)، التي تُعتبر بالغة الأهمية لتوجيه السفن والطائرات والصواريخ في البيئات التي تفتقر إلى نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). تصميمها المدمج والخالي من الاحتكاك يجعلها مثالية لمثل هذه التطبيقات، مما يُسهم في توفير حلول ملاحة أكثر موثوقية ودقة.
المنصة الثابتة مقابل نظام التثبيت الداخلي
تطورت تقنيات أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي لتشمل كلاً من الأنظمة ذات المنصات الثابتة والأنظمة المثبتة بأحزمة. وعلى الرغم من تعقيدها الميكانيكي وقابليتها للتآكل، توفر أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي ذات المنصات الثابتة أداءً قويًا من خلال تكامل البيانات التناظرية.من ناحية أخرى، تستفيد أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي المثبتة من الطبيعة المدمجة وغير الصيانة لأنظمة الهبوط الدوارة، مما يجعلها خيارًا مفضلًا للطائرات الحديثة نظرًا لفعاليتها من حيث التكلفة ودقتها.
تحسين الملاحة الصاروخية
تؤدي أجهزة التوجيه عن بعد (RLGs) دورًا حاسمًا في أنظمة توجيه الذخائر الذكية. ففي البيئات التي يكون فيها نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) غير موثوق، توفر هذه الأجهزة بديلاً موثوقًا للملاحة. كما أن صغر حجمها ومقاومتها للقوى الشديدة يجعلها مناسبة للصواريخ وقذائف المدفعية، كما يتضح في أنظمة مثل صاروخ توماهوك كروز وصاروخ إكسكاليبور M982.
رسم تخطيطي لمنصة تثبيت بالقصور الذاتي مزودة بمحور دوران باستخدام حوامل. بإذن من Engineering 360.
تنصل:
- نُعلن بموجب هذا أن بعض الصور المعروضة على موقعنا الإلكتروني مُجمّعة من الإنترنت وموقع ويكيبيديا، بهدف تعزيز التعليم وتبادل المعلومات. ونحن نحترم حقوق الملكية الفكرية لجميع المُبدعين. ولا يُقصد من استخدام هذه الصور تحقيق مكاسب تجارية.
- إذا كنت تعتقد أن أيًا من المحتوى المستخدم ينتهك حقوق الطبع والنشر الخاصة بك، فيُرجى التواصل معنا. نحن على أتم الاستعداد لاتخاذ الإجراءات المناسبة، بما في ذلك إزالة الصور أو ذكر المصدر بشكل صحيح، لضمان الامتثال لقوانين ولوائح الملكية الفكرية. هدفنا هو الحفاظ على منصة غنية بالمحتوى، وعادلة، وتحترم حقوق الملكية الفكرية للآخرين.
- يرجى التواصل معنا عبر عنوان البريد الإلكتروني التالي:sales@lumispot.cnنلتزم باتخاذ إجراء فوري عند تلقي أي إشعار ونضمن التعاون بنسبة 100% في حل أي من هذه المشكلات.
تاريخ النشر: 1 أبريل 2024