Componenta principală a îndrumării inerțiale:Giroscop cu fibră optică

Introducere în giroscopuri cu fibră optică

Sistemele de navigație inerțială se bazează puternic pe precizia și precizia componentelor lor de bază. O astfel de componentă care a îmbunătățit semnificativ capacitățile acestor sisteme este giroscopul cu fibră optică (COG). Ceata este un senzor critic care joacă un rol pivot în măsurarea vitezei unghiulare a purtătorului cu o precizie remarcabilă.

Funcționare cu giroscop cu fibră optică

COG -urile funcționează pe principiul efectului Sagnac, care implică împărțirea unui fascicul laser în două căi separate, permițându -i să călătorească în direcții opuse de -a lungul unei bucle cu fibră optică în plină expansiune. Când transportatorul, încorporat cu ceața, se rotește, diferența de timp de călătorie între cele două fascicule este proporțională cu viteza unghiulară a rotației purtătorului. Această întârziere de timp, cunoscută sub numele de schimbarea fazei SAGNCE, este apoi măsurată cu precizie, permițând ceaței să furnizeze date exacte cu privire la rotația purtătorului.

Principiul unui giroscop cu fibră optică implică emiterea unui fascicul de lumină dintr -un fotodetector. Acest fascicul de lumină trece printr -un cuplaj, intrând dintr -un capăt și ieșind de la altul. Apoi călătorește printr -o buclă optică. Două grinzi de lumină, provenind din direcții diferite, intră în buclă și completează o superpoziție coerentă după ce se înconjoară. Lumina care se întoarce reintră o diodă cu emisie de lumină (LED), care este utilizată pentru a detecta intensitatea acesteia. În timp ce principiul unui giroscop cu fibră optică poate părea simplu, cea mai semnificativă provocare constă în eliminarea factorilor care afectează lungimea căii optice a celor două fascicule de lumină. Aceasta este una dintre cele mai critice probleme cu care se confruntă dezvoltarea giroscopurilor cu fibră optică.

1 ： Diodă superluminescentă           2 ： Diodă fotodetector

3. Cuplaj sursă de lumină           4.cuplaj cu inel de fibre            5. Inel de fibre optice

Avantajele giroscopilor cu fibră optică

COG -urile oferă mai multe avantaje care le fac de neprețuit în sistemele de navigație inerțială. Sunt renumiți pentru precizia lor excepțională, fiabilitatea și durabilitatea lor. Spre deosebire de giro -urile mecanice, ceața nu are părți mobile, reducând riscul de uzură. În plus, acestea sunt rezistente la șoc și vibrații, ceea ce le face ideale pentru medii solicitante, cum ar fi aplicațiile aerospațiale și de apărare.

Integrarea giroscopurilor cu fibră optică în navigația inerțială

Sistemele de navigație inerțială încorporează din ce în ce mai mult ceață datorită preciziei și fiabilității lor ridicate. Aceste giroscopuri asigură măsurători cruciale ale vitezei unghiulare necesare pentru determinarea exactă a orientării și poziției. Prin integrarea COG -urilor în sistemele de navigație inerțiale existente, operatorii pot beneficia de o precizie îmbunătățită de navigație, în special în situațiile în care este necesară o precizie extremă.

Aplicații de giroscopuri cu fibră optică în navigare inerțială

Includerea FOGS a extins aplicațiile sistemelor de navigație inerțiale pe diverse domenii. În aerospațial și aviație, sistemele echipate cu ceață oferă soluții precise de navigație pentru aeronave, drone și nave spațiale. De asemenea, sunt utilizate pe scară largă în navigația maritimă, sondajele geologice și robotica avansată, permițând acestor sisteme să funcționeze cu performanță și fiabilitate sporită.

Diferite variante structurale ale giroscopurilor cu fibră optică

Giroscopurile cu fibră optică vin în diferite configurații structurale, cu cea predominantă care intră în prezent pe tărâmul ingineriei esteGiroscop cu fibră optică de polarizare cu buclă închisă. La baza acestui giroscop esteBucla de fibre de întreținere a polarizării, cuprinzând fibre de întreținere a polarizării și un cadru conceput cu precizie. Construcția acestei bucle implică o metodă de înfășurare simetrică de patru ori, completată de un gel de etanșare unic pentru a forma o bobină cu buclă de fibră solidă.