أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي وتكنولوجيا الألياف البصرية الجيروسكوب

اشترك في وسائل التواصل الاجتماعي الخاصة بنا للحصول على منشور سريع

في عصر الخطوات التكنولوجية الرائدة ، برزت أنظمة الملاحة كركائز أساسية ، مما يؤدي إلى العديد من التطورات ، وخاصة في القطاعات الدقيقة. إن الرحلة من التنقل السماوي البدائي إلى أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي المتطورة (INS) تجسد مساعي الإنسانية التي لا تنفص على الاستكشاف والدقة المحددة. يتحول هذا التحليل إلى عمق الميكانيكا المعقدة لـ INS ، واستكشاف التكنولوجيا المتطورة لجيروسكوبات الألياف البصرية (الضباب) والدور المحوري للاستقطاب في الحفاظ على حلقات الألياف.

الجزء 1: فك تشفير أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي (INS):

تبرز أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي (INS) كمساعدات مستقلة مستقلة ، وحساب موقع السيارة ، واتجاهه ، وسرعة ، مستقلة عن الإشارات الخارجية. هذه الأنظمة تنسيق الحركة وأجهزة الاستشعار الدورانية ، والتكامل بسلاسة مع النماذج الحسابية للسرعة الأولية ، والموضع ، والاتجاه.

يشمل INS النموذجي ثلاثة مكونات كاردينال:

· مقاييس التسارع: تسجل هذه العناصر الحاسمة التسارع الخطي للسيارة ، وترجمة الحركة إلى بيانات قابلة للقياس.
· الجيروسكوب: جزء لا يتجزأ من تحديد السرعة الزاوية ، هذه المكونات محورية لتوجيه النظام.
· وحدة الكمبيوتر: مركز الأعصاب لـ INS ، معالجة البيانات متعددة الأوجه لإعطاء تحليلات موضعية في الوقت الفعلي.

إن مناعة INS في الاضطرابات الخارجية تجعلها لا غنى عنها في قطاعات الدفاع. ومع ذلك ، فإنه يتصارع مع "Drift" - وهو تدهور تدريجي ، مما يستلزم حلولًا متطورة مثل Sensor Fusion للتخفيف من الأخطاء (Chatfield ، 1997).

تفاعل مكونات نظام الملاحة بالقصور الذاتي

الجزء 2. الديناميات التشغيلية لجيروسكوب الألياف البصرية:

جيروسكوب الألياف البصرية (الضباب) تعيد عصر تحويلي في الاستشعار الدوراني ، والاستفادة من تداخل الضوء. مع الدقة في جوهرها ، تعد الضباب حيوية لتحقيق الاستقرار والتنقل في مركبات الفضاء.

تعمل الضباب على تأثير SAGNAC ، حيث يظهر الضوء ، الذي يعبر في اتجاهات مضادة داخل لفائف الألياف الدوارة ، حدوث تحول في المرحلة مع تغييرات معدل الدوران. تترجم هذه الآلية الدقيقة إلى مقاييس السرعة الزاوية الدقيقة.

المكونات الأساسية تتكون:

· مصدر الضوء: نقطة البداية ، عادةً ليزر ، تبدأ رحلة الضوء المتماسكة.
· ملف الألياف: قناة بصرية ملفوفة ، تطيل مسار الضوء ، وبالتالي تضخيم تأثير Sagnac.
· الكشف الضوئي: يميز هذا المكون أنماط التداخل المعقدة للضوء.

التسلسل التشغيلي للعيوب الألياف البصرية

الجزء 3: أهمية الاستقطاب في حلقات الألياف:

 

الحفاظ على حلقات الألياف (PM) ، جوهرية للضباب ، ضمان حالة استقطاب موحدة للضوء ، وهو محدد مفتاح في دقة نمط التداخل. هذه الألياف المتخصصة ، وهي مكافحة تشتت وضع الاستقطاب ، وتعزيز حساسية الضباب وأصالة البيانات (Kersey ، 1996).

يؤثر اختيار ألياف PM ، التي تمليها الضرور التشغيلي ، والسمات المادية ، والوئام الجهازي ، على مقاييس الأداء الشاملة.

الجزء 4: التطبيقات والأدلة التجريبية:

تجد الضباب و INS صدى عبر تطبيقات متنوعة ، من تنظيم الغزوات الجوية غير المأهولة إلى ضمان الاستقرار السينمائي وسط عدم القدرة على التنبؤ بالبيئة. هناك شهادة على موثوقيتها وهي نشرها في مريخ المريخ في ناسا ، مما يسهل التنقل خارج الأرض (Maimone ، Cheng ، و Matthies ، 2007).

تتنبأ مسارات السوق بوجود مكانة مزدهرة لهذه التقنيات ، مع ناقلات البحث التي تهدف إلى تحصين مرونة النظام ، ومصفوفات الدقة ، وأطياف القدرة على التكيف (MarketSandmarkets ، 2020).

yaw_axis_correged.svg
الأخبار ذات الصلة
حلقة الليزر الجيروسكوب

حلقة الليزر الجيروسكوب

تخطيطي لموسك الألياف البصرية على أساس تأثير SAGNAC

تخطيطي لموسك الألياف البصرية على أساس تأثير SAGNAC

مراجع:

  1. Chatfield ، AB ، 1997.أساسيات الملاحة بالقصور الذاتي عالية الدقة.التقدم في ملامح الفضاء والطيران ، المجلد. 174. ريستون ، فيرجينيا: المعهد الأمريكي لعلماء الطيران وملاعب فضاء.
  2. Kersey ، AD ، et al. ، 1996.وقائع IEEE ،84 (12) ، ص. 1830-1834.
  3. Maimone ، MW ، Cheng ، Y. ، and Matthies ، L. ، 2007.مجلة IEEE Robotics & Automation ،14 (2) ، ص 54-62.
  4. MarketSandMarkets ، 2020.

 


تنصل:

  • نعلن بموجب هذا أن بعض الصور المعروضة على موقعنا يتم جمعها من الإنترنت و Wikipedia لأغراض تعزيز التعليم ومشاركة المعلومات. نحن نحترم حقوق الملكية الفكرية لجميع المبدعين الأصليين. يتم استخدام هذه الصور بدون نية لتحقيق مكاسب تجارية.
  • إذا كنت تعتقد أن أي محتوى يستخدم على حقوق الطبع والنشر الخاصة بك ، فيرجى الاتصال بنا. نحن أكثر من راغب في اتخاذ التدابير المناسبة ، بما في ذلك إزالة الصور أو توفير الإسناد المناسب ، لضمان الامتثال لقوانين ولوائح الملكية الفكرية. هدفنا هو الحفاظ على منصة غنية بالمحتوى والعادل واحترام حقوق الملكية الفكرية للآخرين.
  • يرجى التواصل معنا عبر طريقة الاتصال التالية ,email: sales@lumispot.cn. نلتزم باتخاذ إجراءات فورية عند استلام أي إشعار وضمان التعاون بنسبة 100 ٪ في حل أي من هذه المشكلات.

وقت النشر: أكتوبر -18-2023