Dè a th’ ann an Inertial Navigation?
Bun-stèidh Inertial Navigation
Tha prionnsapalan bunaiteach seòladh inertial coltach ri prionnsapalan dòighean seòlaidh eile. Tha e an urra ri bhith a’ faighinn prìomh fhiosrachadh, a’ gabhail a-steach an t-suidheachadh tùsail, an treòrachadh tùsail, stiùireadh agus stiùireadh gluasad aig gach àm, agus mean air mhean ag amalachadh an dàta sin (co-chosmhail ri gnìomhachd amalachaidh matamataigeach) gus crìochan seòlaidh a dhearbhadh gu mionaideach, leithid treòrachadh agus suidheachadh.
Dleastanas luchd-mothachaidh ann an seòladh inertial
Gus an stiùireadh làithreach (sealladh) agus fiosrachadh suidheachadh nì gluasadach fhaighinn, bidh siostaman seòlaidh inertial a’ cleachdadh seata de luchd-mothachaidh èiginneach, a’ toirt a-steach sa mhòr-chuid de luathaichean agus gyroscopes. Bidh na mothachairean sin a’ tomhas luaths ceàrnach agus luathachadh an neach-giùlain ann am frèam iomraidh inertial. Tha an dàta an uairsin air a cho-fhilleadh agus air a phròiseasadh thar ùine gus fiosrachadh mu astar agus suidheachadh buntainneach fhaighinn. Às deidh sin, tha am fiosrachadh seo air atharrachadh gu siostam co-òrdanachaidh seòlaidh, ann an co-bhonn ris an dàta suidheachaidh tùsail, a’ tighinn gu crìch le bhith a ’dearbhadh suidheachadh gnàthach a’ bhuidheann-giùlain.
Prionnsabalan obrachaidh siostaman seòlaidh inertial
Bidh siostaman seòlaidh inertial ag obair mar shiostaman seòlaidh lùb dùinte a-staigh, fèin-chumanta. Chan eil iad an urra ri ùrachaidhean dàta taobh a-muigh fìor-ùine gus mearachdan a cheartachadh rè gluasad an neach-giùlain. Mar sin, tha aon shiostam seòlaidh inertial freagarrach airson gnìomhan seòlaidh geàrr-ùine. Airson gnìomhachd fad-ùine, feumar a chur còmhla ri dòighean seòlaidh eile, leithid siostaman seòlaidh stèidhichte air saideal, gus na mearachdan a-staigh cruinnichte a cheartachadh bho àm gu àm.
Seòladh Inertial Navigation
Ann an teicneòlasan seòlaidh an latha an-diugh, a’ toirt a-steach seòladh celestial, seòladh saideal, agus seòladh rèidio, tha seòladh inertial a’ seasamh a-mach mar neo-eisimeileach. Cha bhith e a’ cuir a-mach comharran don àrainneachd a-muigh no an urra ri nithean celestial no comharran bhon taobh a-muigh. Mar thoradh air an sin, tha siostaman seòlaidh inertial a’ tabhann an ìre as motha de fholachd, gan dèanamh air leth freagarrach airson tagraidhean a dh ’fheumas an dìomhaireachd as motha.
Mìneachadh Oifigeil air Inertial Navigation
Is e siostam tuairmse paramadair seòlaidh a th’ ann an Inertial Navigation System (INS) a bhios a’ cleachdadh gyroscopes agus accelerometers mar luchd-mothachaidh. Bidh an siostam, stèidhichte air toradh gyroscopes, a’ stèidheachadh siostam co-òrdanachaidh seòlaidh fhad ‘s a bhios e a’ cleachdadh toradh luathaichean gus astar agus suidheachadh an neach-giùlain anns an t-siostam co-òrdanachaidh seòlaidh obrachadh a-mach.
Cleachdaidhean Inertial Navigation
Tha teicneòlas inertial air tagraidhean farsaing a lorg ann an raointean eadar-mheasgte, a’ gabhail a-steach aerospace, itealain, mara, sgrùdadh peatrail, geodesy, suirbhidhean cuan-mara, drileadh geòlais, robotics, agus siostaman rèile. Le teachd mothachairean inertial adhartach, tha teicneòlas inertial air a ghoireas a leudachadh gu gnìomhachas nan càraichean agus innealan dealanach meidigeach, am measg raointean eile. Tha an raon leudachaidh seo de thagraidhean a’ daingneachadh an àite a tha a’ sìor fhàs cudromach aig seòladh inertial ann a bhith a’ toirt seachad comasan seòlaidh agus suidheachaidh àrd-chruinneas airson grunn thagraidhean.
Prìomh phàirt de Stiùireadh Inertial:Gyroscope fibre optic
Ro-ràdh do gyroscopes fibre optic
Tha siostaman seòlaidh inertial gu mòr an urra ri cruinneas agus mionaideachd nam prìomh phàirtean aca. Is e aon phàirt den leithid a tha air comasan nan siostaman sin a leasachadh gu mòr an Gyroscope Fiber Optic (FOG). Tha FOG na sensor èiginneach aig a bheil pàirt chudromach ann a bhith a’ tomhas luaths ceàrnach an neach-giùlain le mionaideachd iongantach.
Obrachadh fibre optic gyroscope
Bidh FOGn ag obair air prionnsapal buaidh Sagnac, a tha a’ toirt a-steach a bhith a ’roinn beam laser ann an dà shlighe eadar-dhealaichte, a’ leigeil leis siubhal ann an taobh eile air lùb fiber optic coiled. Nuair a thionndaidheas an neach-giùlain, freumhaichte leis an FOG,, tha an eadar-dhealachadh ann an ùine siubhail eadar an dà ghiùlan co-rèireach ri astar ceàrnach cuairteachaidh an neach-giùlain. Tha an dàil ùine seo, ris an canar gluasad ìre Sagnac, an uairsin air a thomhas gu mionaideach, a’ toirt cothrom don FOG dàta ceart a thoirt seachad a thaobh cuairteachadh an neach-giùlain.
Tha prionnsapal gyroscope fibre optic a’ toirt a-steach a bhith a ’sgaoileadh solas bho photodetector. Bidh an solas aotrom seo a’ dol tro chàraid, a’ dol a-steach bho aon cheann agus a’ falbh bho cheann eile. Bidh e an uairsin a’ siubhal tro lùb optigeach. Bidh dà sholais solais, a 'tighinn bho dhiofar stiùiridhean, a' dol a-steach don lùb agus a 'lìonadh àrd-shuidheachadh ciallach an dèidh a bhith a' cuairteachadh timcheall. Bidh an solas a tha a’ tilleadh a’ dol a-steach a-rithist gu diode lasachaidh solais (LED), a thathas a’ cleachdadh gus an dian a lorg. Ged a dh’ fhaodadh gum bi coltas sìmplidh air prionnsapal gyroscope fibre optic, tha an dùbhlan as cudromaiche ann a bhith a’ cur às do na factaran a bheir buaidh air fad slighe optigeach an dà sholas solais. Is e seo aon de na cùisean as cudromaiche a tha mu choinneimh leasachadh gyroscopes fibre optic.
1: diode superluminescent 2: photodetector diode
3.light source coupler 4.freumhag fàinne coupler Cearcall snàithleach 5.optical
Buannachdan gyroscopes fibre optic
Tha grunn bhuannachdan aig FOGn a tha gan dèanamh luachmhor ann an siostaman seòlaidh inertial. Tha iad ainmeil airson an cruinneas sònraichte, earbsachd agus seasmhachd. Eu-coltach ri gyros meacanaigeach, chan eil pàirtean gluasadach aig FOGn, a 'lùghdachadh cunnart caitheamh is deòir. A bharrachd air an sin, tha iad an aghaidh clisgeadh agus crith, gan dèanamh air leth freagarrach airson àrainneachdan dùbhlanach leithid tagraidhean aerospace agus dìon.
Amalachadh gyroscopes fibre optic ann an seòladh inertial
Tha siostaman seòlaidh inertial a’ sìor fhàs a’ toirt a-steach FOGn air sgàth cho mionaideach ‘s a tha iad agus cho earbsach. Bidh na gyroscopes sin a’ toirt seachad na tomhasan luaths ceàrnach deatamach a dh’ fheumar gus an treòrachadh agus an suidheachadh a dhearbhadh gu ceart. Le bhith ag amalachadh FOGn a-steach do na siostaman seòlaidh inertial a th’ ann mar-thà, faodaidh gnìomhaichean buannachd fhaighinn bho chruinneas seòlaidh nas fheàrr, gu sònraichte ann an suidheachaidhean far a bheil fìor mhionaideachd riatanach.
Cleachdadh gyroscopes fibre optic ann an seòladh inertial
Tha toirt a-steach FOGn air leudachadh a dhèanamh air cleachdadh shiostaman seòlaidh inertial thar diofar raointean. Ann an aerospace agus itealain, tha siostaman uidheamaichte le FOG a’ tabhann fuasglaidhean seòlaidh mionaideach airson itealain, drones agus soithichean-fànais. Tha iad cuideachd air an cleachdadh gu mòr ann an seòladh mara, sgrùdaidhean geòlais, agus innealan-fuadain adhartach, a’ toirt cothrom dha na siostaman sin obrachadh le coileanadh agus earbsachd nas fheàrr.
Caochlaidhean structarail eadar-dhealaichte de gyroscopes fibre optic
Bidh gyroscopes fibre optic a’ tighinn ann an grunn rèiteachaidhean structarail, leis an fhear as motha a tha an-dràsta a’ dol a-steach do raon innleadaireachd anpolarization lùb dùinte-a 'cumail suas fibre optic gyroscope. Aig cridhe an gyroscope seo tha anpolarization-cumail suas freumhag lùb, a’ toirt a-steach snàithleach cumail suas polarization agus frèam air a dhealbhadh gu mionaideach. Tha togail an lùb seo a’ toirt a-steach dòigh lùbach ceithir-fhillte co-chothromach, le taic bho gel seulachaidh sònraichte gus coil lùb snàithleach stàite cruaidh a chruthachadh.
Prìomh fheartan dePolarization - A’ cumail suas fibre optic Gan Coil
▶ Dealbhadh frèam gun samhail:Tha dealbhadh frèam sònraichte aig na lùban gyroscope a tha a’ gabhail a-steach diofar sheòrsaichean de shnàithleach cumail suas polarachadh gu furasta.
▶ Teicneòlas lùbach co-chothromach ceithir-fhillte:Bidh an dòigh lùbach ceithir-fhillte co-chothromach a’ lughdachadh buaidh Shupe, a’ dèanamh cinnteach à tomhasan mionaideach agus earbsach.
▶ Stuth gel ròin adhartach:Tha cleachdadh stuthan gel seulachaidh adhartach, còmhla ri dòigh ciùraigidh sònraichte, ag àrdachadh an aghaidh crith, a’ dèanamh na lùban gyroscope sin air leth freagarrach airson tagraidhean ann an àrainneachdan dùbhlanach.
▶ Seasmhachd Co-fhreagarrachd Teòthachd Àrd:Bidh na lùban gyroscope a ’nochdadh seasmhachd co-leanailteachd àrd teòthachd, a’ dèanamh cinnteach à cruinneas eadhon ann an diofar shuidheachaidhean teirmeach.
▶ Frèam cuideam aotrom sìmplidh:Tha na lùban gyroscope air an innleachadh le frèam dìreach ach aotrom, a’ gealltainn cruinneas àrd giollachd.
▶ Pròiseas lùbach cunbhalach:Tha am pròiseas lùbach fhathast seasmhach, ag atharrachadh a rèir riatanasan diofar gyroscopes fibre optic mionaideach.
Iomradh
Groves, PD (2008). Ro-ràdh do Inertial Navigation.The Journal of Navigation, 61(1), 13-28.
El-Sheimy, N., Hou, H., & Niu, X. (2019). Teicneòlasan mothachaidh inertial airson tagraidhean seòlaidh: an ìre as ùire.Seòladh saideal, 1(1), 1-15.
Woodman, IO (2007). Ro-ràdh gu inertial navigation.Oilthigh Chambridge, Saotharlann Coimpiutaireachd, UCAM-CL-TR-696.
Chatila, R., & Laumond, JP (1985). Iomradh air suidheachadh agus modaladh cruinne cunbhalach airson innealan-fuadain gluasadach.Ann an Imeachdan Co-labhairt Eadar-nàiseanta 1985 IEEE air Robotics agus Automation(Vol. 2, pp. 138-145). IEEE.
A bheil feum agad air Co-chomhairle an-asgaidh?
CUID DE'M TAISBEAN
Oibrichean ionmholta ris an do chuir mi taic. Gu pròiseil!
