Ki sa ki se Navigasyon inèrsyèl?
Fondamantal nan Navigasyon inèrsyèl
Prensip fondamantal navigasyon inèrsyèl yo sanble ak lòt metòd navigasyon. Li depann de jwenn enfòmasyon kle, ki gen ladan pozisyon inisyal la, oryantasyon inisyal la, direksyon ak oryantasyon mouvman nan chak moman, ak entegre done sa yo (analòg ak operasyon entegrasyon matematik) pou detèmine presizyon paramèt navigasyon, tankou oryantasyon ak pozisyon.
Wòl detèktè nan navigasyon inèrsyèl
Pou jwenn oryantasyon aktyèl la (atitid) ak enfòmasyon sou pozisyon yon objè k ap deplase, sistèm navigasyon inèrsyèl anplwaye yon seri detèktè kritik, prensipalman ki fòme ak akseleromèt ak jiroskop. Detèktè sa yo mezire vitès angilè ak akselerasyon konpayi asirans lan nan yon ankadreman referans inèrsyèl. Lè sa a, done yo entegre ak trete sou tan yo derive enfòmasyon sou vitès ak pozisyon relatif. Imedyatman, enfòmasyon sa a transfòme nan sistèm kowòdone navigasyon an, ansanm ak done pozisyon inisyal la, ki abouti nan detèminasyon kote aktyèl konpayi asirans lan.
Prensip Operasyon nan Sistèm Navigasyon Inèrsyèl
Sistèm navigasyon inèrsyèl yo fonksyone kòm sistèm navigasyon entèn bouk fèmen poukont yo. Yo pa konte sou mizajou done ekstèn an tan reyèl pou korije erè pandan mouvman konpayi asirans lan. Kòm sa yo, yon sèl sistèm navigasyon inèrsyèl apwopriye pou travay navigasyon kout dire. Pou operasyon ki dire lontan, li dwe konbine avèk lòt metòd navigasyon, tankou sistèm navigasyon ki baze sou satelit, pou detanzantan korije erè entèn akimile yo.
Kache nan Navigasyon inèrsyèl
Nan teknoloji navigasyon modèn, ki gen ladan navigasyon selès, navigasyon satelit, ak navigasyon radyo, navigasyon inèrsyèl kanpe deyò kòm otonòm. Li pa ni emèt siyal nan anviwònman an ekstèn ni depann sou objè selès oswa siyal ekstèn. Kontinwe, sistèm navigasyon inèrsyèl ofri nivo ki pi wo nan dissimulabilite, fè yo ideyal pou aplikasyon ki mande konfidansyalite a pli ekstrèm.
Definisyon Ofisyèl Navigasyon Inèsi
Sistèm Navigasyon Inèryèl (INS) se yon sistèm estimasyon paramèt navigasyon ki anplwaye jiroskop ak akseleromèt kòm detèktè. Sistèm nan, ki baze sou pwodiksyon jiroskop, etabli yon sistèm kowòdone navigasyon pandan y ap itilize pwodiksyon akseleromèt pou kalkile vitès ak pozisyon konpayi asirans lan nan sistèm kowòdone navigasyon an.
Aplikasyon Navigasyon inèrsyèl
Teknoloji inèrsyèl te jwenn aplikasyon lajè nan divès domèn, tankou ayewospasyal, avyasyon, maritim, eksplorasyon petwòl, jeodezi, sondaj oseyanografi, perçage jewolojik, robotik, ak sistèm tren. Avèk avenman detèktè inèrsyèl avanse, teknoloji inèrsyèl te pwolonje sèvis piblik li nan endistri otomobil la ak aparèy elektwonik medikal, pami lòt domèn. Dimansyon aplikasyon sa a elaji souliye wòl de pli zan pli pivotal nan navigasyon inèrsyèl nan bay navigasyon ak kapasite pwezante gwo presizyon pou yon multitude aplikasyon.
Eleman debaz nan gid inèrsyèl:Jiroskop fib optik
Entwodiksyon nan jiroskop fib optik
Sistèm navigasyon inèrsyèl yo depann anpil sou presizyon ak presizyon eleman debaz yo. Youn nan eleman sa yo ki te siyifikativman amelyore kapasite yo nan sistèm sa yo se Jiroskop Fib Optik (FOG). FOG se yon Capteur kritik ki jwe yon wòl esansyèl nan mezire vitès angilè konpayi asirans lan ak presizyon remakab.
Operasyon jiroskop fib optik
FOG yo opere sou prensip efè Sagnac, ki enplike divize yon reyon lazè nan de chemen separe, ki pèmèt li vwayaje nan direksyon opoze sou yon bouk fib optik bobin. Lè konpayi asirans lan, entegre ak BOUYA a, wotasyon, diferans ki genyen nan tan vwayaj ant de travès yo pwopòsyonèl ak vitès angilè wotasyon konpayi asirans lan. Lè sa a, reta tan sa a, ke yo rekonèt kòm chanjman nan faz Sagnac, Lè sa a, se jisteman mezire, ki pèmèt BOUYA a bay done egzat konsènan wotasyon konpayi asirans lan.
Prensip yon jiroskop fib optik enplike nan emèt yon gwo limyè ki soti nan yon fotodetektè. Travès limyè sa a pase nan yon kouple, k ap antre nan yon bout epi sòti nan yon lòt. Lè sa a, li vwayaje nan yon bouk optik. De travès limyè, ki soti nan diferan direksyon, antre nan bouk la epi ranpli yon sipèpozisyon aderan apre yo fin fè wonn alantou. Limyè a retounen re-antre nan yon dyòd limyè-emisyon (LED), ki itilize yo detekte entansite li yo. Pandan ke prensip la nan yon jiroskop fib optik ka sanble senp, defi ki pi enpòtan an manti nan elimine faktè ki afekte longè chemen an optik nan de travès limyè yo. Sa a se youn nan pwoblèm ki pi kritik yo fè fas nan devlopman nan jiroskop fib optik.
1: Dyòd superluminesan 2: dyòd fotodetektè
3.light sous koupleur 4.koupleur bag fib 5.optical fib bag
Avantaj nan jiroskop fib optik
FOG yo ofri plizyè avantaj ki fè yo anpil valè nan sistèm navigasyon inèrsyèl. Yo renome pou presizyon eksepsyonèl yo, fyab, ak rezistans. Kontrèman ak gyros mekanik, FOG pa gen okenn pati k ap deplase, diminye risk pou yo mete ak chire. Anplis de sa, yo rezistan a chòk ak Vibration, sa ki fè yo ideyal pou anviwònman egzijan tankou aplikasyon ayewospasyal ak defans.
Entegrasyon nan jiroskop fib optik nan Navigasyon inèrsyèl
Sistèm navigasyon inèrsyèl yo de pli zan pli enkòpore FOG akòz presizyon segondè yo ak fyab. Jiroskop sa yo bay mezi enpòtan angilè vitès ki nesesè pou detèminasyon egzak oryantasyon ak pozisyon. Lè yo entegre FOG yo nan sistèm navigasyon inèrsyèl ki deja egziste yo, operatè yo ka benefisye de amelyore presizyon navigasyon, espesyalman nan sitiyasyon kote ekstrèm presizyon nesesè.
Aplikasyon nan jiroskop fib optik nan Navigasyon inèrsyèl
Enklizyon FOG yo te elaji aplikasyon yo nan sistèm navigasyon inèrsyèl atravè divès domèn. Nan ayewospasyal ak avyasyon, sistèm FOG ekipe ofri solisyon navigasyon egzak pou avyon, dron, ak veso espasyèl. Yo itilize anpil tou nan navigasyon maritim, sondaj jewolojik, ak robotik avanse, sa ki pèmèt sistèm sa yo fonksyone ak pèfòmans amelyore ak fyab.
Diferan Variant estriktirèl nan jiroskop fib optik
Jiroskop fib optik vini nan divès kalite konfigirasyon estriktirèl, ak youn nan dominant kounye a k ap antre nan domèn nan jeni se la.fèmen-bouk polarizasyon-kenbe jiroskop fib optik. Nan nwayo a nan jiroskop sa a se lapolarizasyon-kenbe bouk fib, ki gen ladan polarizasyon-kenbe fib ak yon kad ki byen fèt. Konstriksyon bouk sa a enplike yon metòd likidasyon simetrik kat fwa, complétée pa yon jèl sele inik pou fòme yon bobin bouk fib solid-eta.
Karakteristik kle nanPolarizasyon-Kentèn fib optik Gyro bobin
▶ Konsepsyon kad inik:Bouk jiroskop yo prezante yon konsepsyon kad diferan ki akomode divès kalite fib ki kenbe polarizasyon ak fasilite.
▶ Teknik simetrik kat fwa:Teknik la likidasyon simetrik kat fwa minimize efè Shupe, asire mezi egzak ak serye.
▶ Materyèl avanse Jèl sele:Travay nan materyèl jèl sele avanse, konbine avèk yon teknik geri inik, amelyore rezistans nan vibrasyon, sa ki fè bouk jiroskop sa yo ideyal pou aplikasyon nan anviwònman ki mande.
▶ Estabilite Koerans Tanperati segondè:Bouk jiroskop yo montre estabilite koerans tanperati ki wo, asire presizyon menm nan diferan kondisyon tèmik.
▶ Senplifye chapant ki lejè:Bouk jiroskop yo enjenyè ak yon fondasyon ki senp men ki lejè, ki garanti gwo presizyon pwosesis.
▶ Pwosesis likidasyon konsistan:Pwosesis likidasyon an rete estab, adapte ak egzijans divès presizyon jiroskop fib optik.
Referans
Groves, PD (2008). Entwodiksyon nan Navigasyon inèrsyèl.Jounal Navigasyon an, 61(1), 13-28.
El-Sheimy, N., Hou, H., & Niu, X. (2019). Teknoloji detèktè inèrsyèl pou aplikasyon pou navigasyon: eta nan atizay la.Navigasyon satelit, 1(1), 1-15.
Woodman, OJ (2007). Yon entwodiksyon nan navigasyon inèrsyèl.University of Cambridge, laboratwa òdinatè, UCAM-CL-TR-696.
Chatila, R., & Laumond, JP (1985). Pozisyon referans ak modèl mond konsistan pou robo mobil.Nan Pwosedi Konferans Entènasyonal IEEE 1985 sou Robotics ak Otomatik(Vol. 2, pp. 138-145). IEEE.