Anlık paylaşımlar için sosyal medya hesaplarımızı takip edin.
Çığır açan teknolojik atılımlar çağında, navigasyon sistemleri, özellikle hassasiyet gerektiren sektörlerde sayısız ilerlemeyi yönlendiren temel direkler olarak ortaya çıktı. İlkel göksel navigasyondan gelişmiş Ataletli Navigasyon Sistemlerine (INS) uzanan yolculuk, insanlığın keşif ve hassas doğruluk için gösterdiği amansız çabaları özetliyor. Bu analiz, INS'nin karmaşık mekaniğine derinlemesine inerek, Fiber Optik Jiroskopların (FOG) en son teknolojisini ve Fiber Döngülerinin Korunmasında Polarizasyonun önemli rolünü inceliyor.
Bölüm 1: Ataletli Seyir Sistemlerinin (INS) Çözümlenmesi:
Ataletsel Navigasyon Sistemleri (INS), dış etkenlerden bağımsız olarak bir aracın konumunu, yönünü ve hızını hassas bir şekilde hesaplayan otonom navigasyon yardımcıları olarak öne çıkmaktadır. Bu sistemler, hareket ve dönme sensörlerini uyumlu hale getirerek, ilk hız, konum ve yön için hesaplama modelleriyle sorunsuz bir şekilde entegre olur.
Tipik bir INS, üç temel bileşeni içerir:
• İvmeölçerler: Bu hayati öneme sahip unsurlar, aracın doğrusal ivmesini kaydederek hareketi ölçülebilir verilere dönüştürür.
• Jiroskoplar: Açısal hızı belirlemede hayati öneme sahip olan bu bileşenler, sistemin yönlendirilmesi için çok önemlidir.
• Bilgisayar Modülü: INS'nin sinir merkezi olup, gerçek zamanlı konum analizi sağlamak için çok yönlü verileri işler.
INS'nin dış etkenlere karşı bağışıklığı, onu savunma sektörlerinde vazgeçilmez kılıyor. Bununla birlikte, 'kayma' olarak adlandırılan, doğrulukta kademeli bir düşüşle mücadele ediyor ve bu da hata azaltma için sensör füzyonu gibi gelişmiş çözümler gerektiriyor (Chatfield, 1997).
Bölüm 2. Fiber Optik Jiroskopun Çalışma Dinamiği:
Fiber optik jiroskoplar (FOG'lar), ışığın girişiminden yararlanarak dönme algılamada dönüştürücü bir çağı müjdeliyor. Hassasiyeti temel alan FOG'lar, uzay araçlarının stabilizasyonu ve navigasyonu için hayati öneme sahiptir.
FOG'lar, dönen bir fiber bobin içinde zıt yönlerde ilerleyen ışığın, dönme hızı değişiklikleriyle ilişkili bir faz kayması gösterdiği Sagnac etkisi prensibiyle çalışır. Bu incelikli mekanizma, hassas açısal hız ölçümlerine dönüşür.
Temel bileşenler şunlardır:
• Işık Kaynağı: Tutarlı ışık yolculuğunu başlatan, genellikle lazer olan başlangıç noktası.
· Elyaf BobinSarmal şeklinde bir optik kanal, ışığın yörüngesini uzatarak Sagnac etkisini güçlendirir.
• Fotodedektör: Bu bileşen, ışığın karmaşık girişim desenlerini ayırt eder.
Bölüm 3: Polarizasyonu Koruyucu Fiber Döngülerinin Önemi:
FOG'lar için olmazsa olmaz olan Polarizasyon Koruyucu (PM) Fiber Döngüler, girişim deseni hassasiyetinde kilit bir belirleyici olan ışığın tekdüze bir polarizasyon durumunu sağlar. Polarizasyon modu dağılımıyla mücadele eden bu özel fiberler, FOG hassasiyetini ve veri doğruluğunu artırır (Kersey, 1996).
Operasyonel gereksinimler, fiziksel özellikler ve sistem uyumu tarafından belirlenen PM fiberlerinin seçimi, genel performans ölçütlerini etkiler.
Bölüm 4: Uygulamalar ve Ampirik Kanıtlar:
FOG'lar ve INS'ler, insansız hava araçlarının operasyonlarını yönetmekten, çevresel belirsizlikler karşısında sinematik istikrarı sağlamaya kadar çeşitli uygulamalarda yankı bulmaktadır. Güvenilirliklerinin bir kanıtı da, NASA'nın Mars Gezginlerinde konuşlandırılmaları ve arıza durumunda bile güvenli uzay navigasyonunu kolaylaştırmalarıdır (Maimone, Cheng ve Matthies, 2007).
Piyasa eğilimleri, bu teknolojiler için hızla büyüyen bir nişin oluşacağını öngörüyor; araştırma yönleri ise sistem dayanıklılığını, hassasiyet matrislerini ve uyarlanabilirlik spektrumlarını güçlendirmeyi hedefliyor (MarketsandMarkets, 2020).
Halka lazer jiroskopu
Sagnac etkisine dayalı fiber optik jiroskopun şematik gösterimi
Referanslar:
- Chatfield, AB, 1997.Yüksek Doğruluklu Ataletli Navigasyonun Temelleri.Uzay ve Havacılık Bilimlerindeki Gelişmeler, Cilt 174. Reston, VA: Amerikan Havacılık ve Uzay Bilimleri Enstitüsü.
- Kersey, AD, ve diğerleri, 1996. "Fiber Optik Jiroskoplar: 20 Yıllık Teknoloji Gelişimi", içindeIEEE Bildirileri,84(12), s. 1830-1834.
- Maimone, MW, Cheng, Y. ve Matthies, L., 2007. "Mars Keşif Araçlarında Görsel Odometri - Doğru Sürüş ve Bilimsel Görüntülemeyi Sağlayan Bir Araç,"IEEE Robotik ve Otomasyon Dergisi,14(2), s. 54-62.
- MarketsandMarkets, 2020. "Sınıf, Teknoloji, Uygulama, Bileşen ve Bölgeye Göre Ataletli Navigasyon Sistemi Pazarı - 2025 Küresel Tahmini."
Yasal Uyarı:
- Web sitemizde yer alan bazı görsellerin, eğitim ve bilgi paylaşımı amacıyla internetten ve Vikipedi'den derlendiğini beyan ederiz. Tüm orijinal yaratıcıların fikri mülkiyet haklarına saygı duyuyoruz. Bu görseller ticari kazanç amacı güdülmeden kullanılmaktadır.
- Kullanılan herhangi bir içeriğin telif haklarınızı ihlal ettiğine inanıyorsanız, lütfen bizimle iletişime geçin. Fikri mülkiyet yasalarına ve düzenlemelerine uyumu sağlamak için, görselleri kaldırmak veya uygun kaynak göstermek de dahil olmak üzere, gerekli önlemleri almaya fazlasıyla istekliyiz. Amacımız, içerik açısından zengin, adil ve başkalarının fikri mülkiyet haklarına saygılı bir platform oluşturmaktır.
- Lütfen aşağıdaki iletişim yöntemini kullanarak bizimle iletişime geçin.email: sales@lumispot.cnHerhangi bir bildirim aldığımız anda derhal harekete geçmeyi ve bu tür sorunların çözümünde %100 iş birliği sağlamayı taahhüt ediyoruz.
Yayın tarihi: 18 Ekim 2023