Ataletsel Rehberliğin Temel Bileşeni:Fiber Optik Jiroskop

Fiber Optik Jiroskoplara Giriş

Ataletsel navigasyon sistemleri, temel bileşenlerinin doğruluğuna ve hassasiyetine büyük ölçüde güvenir. Bu sistemlerin yeteneklerini önemli ölçüde artıran bileşenlerden biri de Fiber Optik Jiroskop'tur (FOG). FOG, geminin açısal hızını olağanüstü bir doğrulukla ölçmede önemli bir rol oynayan kritik bir sensördür.

Fiber Optik Jiroskop Çalışması

Sismik FOG'lar, bir lazer ışınını iki ayrı yola bölerek sarmal bir fiber optik döngü boyunca zıt yönlerde hareket etmesini sağlayan Sagnac etkisi prensibiyle çalışır. Sismik FOG'a gömülü taşıyıcı döndüğünde, iki ışın arasındaki seyahat süresi farkı, taşıyıcının dönüşünün açısal hızıyla orantılıdır. Sagnac faz kayması olarak bilinen bu zaman gecikmesi daha sonra hassas bir şekilde ölçülerek, Sismik FOG'un taşıyıcının dönüşü hakkında doğru veriler sağlamasını mümkün kılar.

Fiber optik jiroskopun çalışma prensibi, bir fotodedektörden bir ışık demeti yaymaktır. Bu ışık demeti bir kuplörden geçer, bir uçtan girip diğer uçtan çıkar. Ardından bir optik döngüden geçer. Farklı yönlerden gelen iki ışık demeti döngüye girer ve etrafında döndükten sonra tutarlı bir süperpozisyon tamamlar. Geri dönen ışık, yoğunluğunu ölçmek için kullanılan bir ışık yayan diyota (LED) tekrar girer. Fiber optik jiroskopun çalışma prensibi basit görünse de, en önemli zorluk, iki ışık demetinin optik yol uzunluğunu etkileyen faktörleri ortadan kaldırmaktır. Bu, fiber optik jiroskopların geliştirilmesinde karşılaşılan en kritik sorunlardan biridir.

1: süper ışıldayan diyot           2：fotodedektör diyotu

3. ışık kaynağı kuplörü           4.fiber halka kuplörü            5.optik fiber halka

Fiber Optik Jiroskopların Avantajları

FOG'lar, onları ataletsel navigasyon sistemlerinde paha biçilmez kılan birçok avantaj sunar. Olağanüstü doğrulukları, güvenilirlikleri ve dayanıklılıklarıyla ünlüdürler. Mekanik jiroskopların aksine, FOG'ların hareketli parçaları yoktur, bu da aşınma ve yıpranma riskini azaltır. Ayrıca, darbe ve titreşime karşı dayanıklıdırlar, bu da onları havacılık ve savunma uygulamaları gibi zorlu ortamlar için ideal kılar.

Eylemsiz Navigasyonda Fiber Optik Jiroskopların Entegrasyonu

Ataletsel navigasyon sistemleri, yüksek hassasiyetleri ve güvenilirlikleri nedeniyle giderek daha fazla FOG'u bünyesinde barındırmaktadır. Bu jiroskoplar, yön ve konumun doğru bir şekilde belirlenmesi için gereken kritik açısal hız ölçümlerini sağlar. FOG'ları mevcut ataletsel navigasyon sistemlerine entegre ederek, operatörler, özellikle aşırı hassasiyetin gerekli olduğu durumlarda, gelişmiş navigasyon doğruluğundan faydalanabilirler.

Eylemsiz Navigasyonda Fiber Optik Jiroskopların Uygulamaları

FOG'ların sisteme dahil edilmesi, ataletsel navigasyon sistemlerinin çeşitli alanlardaki uygulamalarını genişletmiştir. Uzay ve havacılıkta, FOG donanımlı sistemler, uçaklar, dronlar ve uzay araçları için hassas navigasyon çözümleri sunmaktadır. Ayrıca, deniz navigasyonunda, jeolojik araştırmalarda ve gelişmiş robotikte yaygın olarak kullanılmakta ve bu sistemlerin gelişmiş performans ve güvenilirlikle çalışmasını sağlamaktadır.

Fiber Optik Jiroskopların Farklı Yapısal Varyantları

Fiber optik jiroskoplar çeşitli yapısal konfigürasyonlarda gelir, şu anda mühendislik alanına giren baskın olanı isekapalı devre polarizasyon koruyan fiber optik jiroskopBu jiroskopun merkezindepolarizasyonu koruyan fiber döngüPolarizasyonu koruyan lifler ve hassas bir şekilde tasarlanmış bir çerçeveden oluşan bu döngünün yapısı, dörtlü simetrik bir sarma yöntemi ve katı hal lif döngü bobini oluşturmak için benzersiz bir sızdırmazlık jeliyle desteklenmiştir.