اشترك في وسائل التواصل الاجتماعي الخاصة بنا للحصول على منشورات سريعة
شهدت جيروسكوبات الليزر الحلقية (RLGs) تطورًا ملحوظًا منذ ظهورها، حيث لعبت دورًا محوريًا في أنظمة الملاحة والنقل الحديثة. تتناول هذه المقالة تطوير جيروسكوبات الليزر الحلقية ومبدأها وتطبيقاتها، مسلطةً الضوء على أهميتها في أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي واستخداماتها في آليات النقل المختلفة.
الرحلة التاريخية للجيروسكوبات
من المفهوم إلى الملاحة الحديثة
بدأت رحلة الجيروسكوبات مع الاختراع المشترك لأول بوصلة جيروسكوبية عام ١٩٠٨ على يد إلمر سبيري، الملقب بـ"أبو تكنولوجيا الملاحة الحديثة"، وهيرمان أنشوتز-كامبف. وعلى مر السنين، شهدت الجيروسكوبات تحسينات كبيرة، مما زاد من فائدتها في الملاحة والنقل. وقد مكّنت هذه التطورات الجيروسكوبات من توفير توجيهات حاسمة لتثبيت رحلات الطائرات وتمكين عمليات الطيار الآلي. وقد أظهر عرضٌ بارزٌ قدمه لورانس سبيري في يونيو ١٩١٤ إمكانات الطيار الآلي الجيروسكوبي من خلال تثبيت الطائرة أثناء وقوفه في قمرة القيادة، مما مثّل قفزة نوعية في تكنولوجيا الطيار الآلي.
الانتقال إلى جيروسكوبات الليزر الحلقية
استمر التطور مع اختراع ماسيك وديفيس أول جيروسكوب حلقي ليزري عام ١٩٦٣. مثّل هذا الابتكار نقلة نوعية من الجيروسكوبات الميكانيكية إلى الجيروسكوبات الليزرية، التي وفّرت دقة أعلى، وصيانة أقل، وتكاليف أقل. واليوم، تُهيمن جيروسكوبات الليزر الحلقية، وخاصةً في التطبيقات العسكرية، على السوق بفضل موثوقيتها وكفاءتها في البيئات التي تكون فيها إشارات نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ضعيفة.
مبدأ جيروسكوبات الليزر الحلقية
فهم تأثير سانياك
تكمن الوظيفة الأساسية لمُجَسِّدات RLGs في قدرتها على تحديد اتجاه الجسم في الفضاء القصوري. ويتحقق ذلك من خلال تأثير سانياك، حيث يستخدم مقياس التداخل الحلقي أشعة ليزر تتحرك في اتجاهين متعاكسين حول مسار مغلق. يعمل نمط التداخل الناتج عن هذه الأشعة كنقطة مرجعية ثابتة. أي حركة تُغيّر أطوال مسارات هذه الأشعة، مما يُسبب تغييرًا في نمط التداخل يتناسب مع السرعة الزاوية. تُمكّن هذه الطريقة المبتكرة مُجَسِّدات RLGs من قياس الاتجاه بدقة فائقة دون الاعتماد على مراجع خارجية.
التطبيقات في الملاحة والنقل
إحداث ثورة في أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي (INS)
تُعدّ أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي (RLGs) أساسيةً في تطوير أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي (INS)، وهي أنظمة أساسية لتوجيه السفن والطائرات والصواريخ في البيئات التي لا يتوفر فيها نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). تصميمها المدمج وخفيف الاحتكاك يجعلها مثاليةً لهذه التطبيقات، مما يُسهم في توفير حلول ملاحية أكثر موثوقيةً ودقةً.
منصة ثابتة مقابل منصة INS المثبتة بالحزام
تطورت تقنيات INS لتشمل كلاً من منصات التثبيت وأنظمة الربط. على الرغم من تعقيدها الميكانيكي وقابليتها للتآكل، توفر منصات التثبيت INS أداءً قويًا من خلال تكامل البيانات التناظرية.من ناحية أخرى، تستفيد أنظمة INS القابلة للربط من الطبيعة المدمجة والخالية من الصيانة لـ RLGs، مما يجعلها الخيار المفضل للطائرات الحديثة بسبب فعاليتها من حيث التكلفة ودقتها.
تعزيز الملاحة الصاروخية
تلعب المراصد الأرضية (RLGs) أيضًا دورًا محوريًا في أنظمة توجيه الذخائر الذكية. ففي البيئات التي لا يكون فيها نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) موثوقًا، تُوفر المراصد الأرضية (RLGs) بديلًا موثوقًا به للملاحة. حجمها الصغير ومقاومتها للقوى الشديدة يجعلها مناسبة للصواريخ وقذائف المدفعية، كما هو الحال في أنظمة مثل صاروخ كروز توماهوك وصاروخ إكسكاليبر M982.
رسم تخطيطي لمنصة تثبيت بالقصور الذاتي ذات محورين باستخدام حوامل. بإذن من Engineering 360.
تنصل:
- نُعلن بموجب هذا أن بعض الصور المعروضة على موقعنا الإلكتروني مُجمّعة من الإنترنت وويكيبيديا، بهدف تعزيز التعليم وتبادل المعلومات. نحترم حقوق الملكية الفكرية لجميع المبدعين، ولا يُقصد استخدام هذه الصور لأغراض تجارية.
- إذا كنت تعتقد أن أيًا من المحتوى المستخدم ينتهك حقوق الطبع والنشر الخاصة بك، يُرجى 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 الاتصال بنا على عنوان البريد الإلكتروني التالي:sales@lumispot.cnنحن نلتزم باتخاذ إجراءات فورية عند تلقي أي إشعار ونضمن التعاون بنسبة 100٪ في حل أي من هذه المشكلات.
وقت النشر: 1 أبريل 2024