Ataletsel Yönlendirmenin Temel Bileşeni:Fiber Optik Jiroskop

Fiber Optik Jiroskoplara Giriş

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

Fiber Optik Jiroskop Çalışması

FOG'lar, bir lazer ışınını iki ayrı yola bölerek, sarmal bir fiber optik halka boyunca zıt yönlerde ilerlemesini sağlayan Sagnac etkisi prensibiyle çalışır. FOG'un yerleştirildiği 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 ölçülür ve FOG'un taşıyıcının dönüşüyle ​​ilgili doğru veriler sağlamasına olanak tanır.

Fiber optik jiroskopun çalışma prensibi, bir fotodedektörden bir ışık demeti yaymayı içerir. Bu ışık demeti, bir ucundan girip diğer ucundan çıkan bir kuplörden geçer. Daha sonra optik bir döngüden ilerler. Farklı yönlerden gelen iki ışık demeti döngüye girer ve etrafında döndükten sonra tutarlı bir süperpozisyon oluşturur. Geri dönen ışık, yoğunluğunu tespit etmek 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: süperlüminesans diyot           2: fotodedektör diyot

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

Fiber Optik Jiroskopların Avantajları

FOG'lar, ataletsel navigasyon sistemlerinde onları 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. Ek olarak, şok ve titreşime karşı dayanıklıdırlar, bu da onları havacılık ve savunma uygulamaları gibi zorlu ortamlar için ideal hale getirir.

Ataletli Navigasyonda Fiber Optik Jiroskopların Entegrasyonu

Ataletli navigasyon sistemleri, yüksek hassasiyetleri ve güvenilirlikleri nedeniyle giderek daha fazla FOG (Full Geoscing) jiroskopunu bünyesine katmaktadır. Bu jiroskoplar, yönelim ve konumun doğru belirlenmesi için gerekli olan kritik açısal hız ölçümlerini sağlar. FOG'ların mevcut ataletli navigasyon sistemlerine entegre edilmesiyle, operatörler özellikle aşırı hassasiyetin gerekli olduğu durumlarda gelişmiş navigasyon doğruluğundan faydalanabilirler.

Ataletli Navigasyonda Fiber Optik Jiroskopların Uygulamaları

FOG'ların (Fonksiyonel Gaz ve Optik Sistemler) dahil edilmesi, ataletsel navigasyon sistemlerinin çeşitli alanlardaki uygulamalarını genişletti. Havacılık ve uzay sektöründe, FOG donanımlı sistemler uçaklar, dronlar ve uzay araçları için hassas navigasyon çözümleri sunmaktadır. Ayrıca denizcilik navigasyonunda, jeolojik araştırmalarda ve gelişmiş robotikte yaygın olarak kullanılmakta olup, bu sistemlerin daha yüksek performans ve güvenilirlikle çalışmasını sağlamaktadır.

Fiber Optik Jiroskopların Farklı Yapısal Varyantları

Fiber optik jiroskoplar çeşitli yapısal konfigürasyonlarda mevcuttur ve şu anda mühendislik alanında en yaygın olanı şudur:kapalı döngü polarizasyon koruyucu fiber optik jiroskopBu jiroskopun özünde şu bulunur:polarizasyon koruyucu fiber döngüPolarizasyonu koruyan fiberlerden ve hassas bir şekilde tasarlanmış bir çerçeveden oluşmaktadır. Bu halkanın yapımı, katı hal fiber halka bobini oluşturmak için benzersiz bir sızdırmazlık jeli ile desteklenen dörtlü simetrik bir sarma yöntemini içerir.