Ataletsel Rehberliğin Temel Bileşeni:Fiber Optik Jiroskop

Fiber Optik Jiroskoplara Giriş

Ataletsel navigasyon sistemleri, temel bileşenlerinin doğruluğuna ve kesinliğine büyük ölçüde güvenmektedir. Bu sistemlerin yeteneklerini önemli ölçüde artıran bileşenlerden biri de Fiber Optik Jiroskoptur (FOG). FOG, taşıyıcının açısal hızının dikkate değer bir doğrulukla ölçülmesinde çok önemli bir rol oynayan kritik bir sensördür.

Fiber Optik Jiroskop Operasyonu

FOG'lar, bir lazer ışınını iki ayrı yola bölerek sarmal bir fiber optik döngü boyunca zıt yönlerde hareket etmesine izin veren Sagnac etkisi prensibiyle çalışır. FOG ile gömülü taşıyıcı döndüğünde, iki ışın arasındaki seyahat süresindeki fark, taşıyıcının dönüşünün açısal hızıyla orantılıdır. Sagnac faz kayması olarak bilinen bu zaman gecikmesi daha sonra hassas bir şekilde ölçülür ve FOG'un taşıyıcının dönüşüne ilişkin doğru verileri sağlamasına olanak tanır.

Fiber optik jiroskopun prensibi, bir fotodetektörden bir ışık ışınının yayılmasını içerir. Bu ışık huzmesi bir bağlayıcıdan geçerek bir uçtan girip diğer uçtan çıkar. Daha sonra optik bir döngüden geçer. Farklı yönlerden gelen iki ışık huzmesi döngüye giriyor ve etrafında döndükten sonra tutarlı bir süperpozisyon tamamlıyor. Geri dönen ışık, yoğunluğunu tespit etmek için kullanılan bir ışık yayan diyota (LED) tekrar girer. Fiber optik jiroskopun prensibi basit gibi görünse de en önemli zorluk, iki ışık ışınının optik yol uzunluğunu etkileyen faktörlerin ortadan kaldırılmasında yatmaktadır. Bu, fiber optik jiroskopların geliştirilmesinde karşılaşılan en kritik sorunlardan biridir.

1: süper parlak diyot           2: fotodedektör diyot

3. ışık kaynağı bağlaştırıcısı           4.fiber halka çoğaltıcı            5.optik fiber halka

Fiber Optik Jiroskopların Avantajları

FOG'lar, onları eylemsiz navigasyon sistemlerinde paha biçilmez kılan çeşitli avantajlar sunar. Olağanüstü doğrulukları, güvenilirlikleri ve dayanıklılıklarıyla ünlüdürler. Mekanik jiroskopların aksine FOG'ların hareketli parçaları yoktur, bu da aşınma ve yıpranma riskini azaltır. Ayrıca şok ve titreşime karşı dayanıklı olmaları, onları havacılık ve savunma uygulamaları gibi zorlu ortamlar için ideal kılmaktadır.

Ataletsel Navigasyona Fiber Optik Jiroskopların Entegrasyonu

Ataletsel navigasyon sistemleri, yüksek hassasiyetleri ve güvenilirlikleri nedeniyle giderek daha fazla FOG'ları içeriyor. Bu jiroskoplar, yön ve konumun doğru belirlenmesi için gereken önemli açısal hız ölçümlerini sağlar. Operatörler, FOG'ları mevcut atalet navigasyon sistemlerine entegre ederek, özellikle aşırı hassasiyetin gerekli olduğu durumlarda, gelişmiş navigasyon doğruluğundan yararlanabilirler.

Ataletsel Navigasyonda Fiber Optik Jiroskop Uygulamaları

FOG'ların dahil edilmesi, eylemsiz navigasyon sistemlerinin uygulamalarını çeşitli alanlarda genişletti. Havacılık ve havacılıkta FOG donanımlı sistemler, uçaklar, dronlar ve uzay araçları için hassas navigasyon çözümleri sunar. Ayrıca deniz navigasyonunda, jeolojik araştırmalarda ve gelişmiş robot biliminde de yaygın olarak kullanılmakta ve bu sistemlerin gelişmiş performans ve güvenilirlikle çalışmasını sağlamaktadır.

Fiber Optik Jiroskopların Farklı Yapısal Çeşitleri

Fiber optik jiroskoplar çeşitli yapısal konfigürasyonlara sahiptir; şu anda mühendislik alanına giren en yaygın olanıkapalı döngü polarizasyonunu koruyan fiber optik jiroskop. Bu jiroskopun merkezindepolarizasyonu koruyan fiber döngüPolarizasyonu koruyan fiberlerden ve hassas şekilde tasarlanmış bir çerçeveden oluşur. Bu döngünün yapısı, katı hal fiber döngü bobini oluşturmak için benzersiz bir sızdırmazlık jeli ile desteklenen dört katlı simetrik sarma yöntemini içerir.