Urambazaji wa Ndani

Ufumbuzi wa Vipengele vya FOGs

Urambazaji wa Inertial ni nini?

Misingi ya Urambazaji wa Ajili

Kanuni za msingi za urambazaji usio na usawa ni sawa na zile za mbinu zingine za urambazaji. Inategemea kupata taarifa muhimu, ikiwa ni pamoja na nafasi ya awali, mwelekeo wa awali, mwelekeo na mwelekeo wa mwendo kwa kila wakati, na kuunganisha hatua kwa hatua data hizi (zinazofanana na shughuli za ujumuishaji wa hisabati) ili kubainisha kwa usahihi vigezo vya kusogeza, kama vile mwelekeo na nafasi.

Jukumu la Sensorer katika Urambazaji Ambao

Ili kupata mwelekeo wa sasa (mtazamo) na maelezo ya nafasi ya kitu kinachosonga, mifumo ya urambazaji ya inertial hutumia seti ya vitambuzi muhimu, hasa vinavyojumuisha accelerometers na gyroscopes. Vihisi hivi hupima kasi ya angular na kuongeza kasi ya mtoa huduma katika fremu ya marejeleo ya inertial. Kisha data huunganishwa na kuchakatwa kwa muda ili kupata kasi na taarifa ya nafasi inayolingana. Baadaye, habari hii inabadilishwa kuwa mfumo wa kuratibu wa urambazaji, kwa kushirikiana na data ya nafasi ya awali, na kumalizia katika uamuzi wa eneo la sasa la carrier.

Kanuni za Uendeshaji za Mifumo ya Urambazaji Inayotumika

Mifumo ya kusogeza isiyo na nguvu hufanya kazi kama mifumo ya usogezaji inayojitosheleza, ya ndani iliyofungwa. Hawategemei masasisho ya data ya nje ya wakati halisi ili kurekebisha hitilafu wakati wa mwendo wa mtoa huduma. Kwa hivyo, mfumo mmoja wa kusogeza usio na usawa unafaa kwa kazi za urambazaji za muda mfupi. Kwa shughuli za muda mrefu, ni lazima ziunganishwe na mbinu zingine za urambazaji, kama vile mifumo ya urambazaji inayotegemea satelaiti, ili kurekebisha mara kwa mara makosa ya ndani yaliyokusanywa.

Kufichwa kwa Urambazaji wa Ajili

Katika teknolojia za kisasa za urambazaji, ikiwa ni pamoja na urambazaji wa angani, urambazaji wa setilaiti, na urambazaji wa redio, urambazaji usio na kifani huonekana kama uhuru. Haitoi ishara kwa mazingira ya nje wala inategemea vitu vya mbinguni au ishara za nje. Kwa hivyo, mifumo ya urambazaji isiyo na usawa hutoa kiwango cha juu zaidi cha kufichwa, na kuifanya kuwa bora kwa programu zinazohitaji usiri mkubwa.

Ufafanuzi Rasmi wa Urambazaji wa Ajili

Mfumo wa Urambazaji wa Inertial (INS) ni mfumo wa kukadiria vigezo vya urambazaji ambao hutumia gyroscopes na vipima kasi kama vitambuzi. Mfumo, kulingana na matokeo ya gyroscopes, huanzisha mfumo wa kuratibu urambazaji huku ukitumia matokeo ya vichanganyiko ili kukokotoa kasi na nafasi ya mtoa huduma katika mfumo wa kuratibu urambazaji.

Utumiaji wa Urambazaji wa Ajili

Teknolojia isiyo na hesabu imepata matumizi mbalimbali katika nyanja mbalimbali, ikiwa ni pamoja na anga, anga, baharini, uchunguzi wa petroli, jiografia, uchunguzi wa bahari, uchimbaji wa kijiolojia, robotiki na mifumo ya reli. Pamoja na ujio wa sensorer za hali ya juu za inertial, teknolojia ya inertial imepanua matumizi yake kwa tasnia ya magari na vifaa vya elektroniki vya matibabu, kati ya nyanja zingine. Upanuzi huu wa wigo wa programu unasisitiza jukumu muhimu zaidi la urambazaji usio na kipimo katika kutoa urambazaji wa usahihi wa juu na uwezo wa kuweka nafasi kwa programu nyingi.

Sehemu ya Msingi ya Mwongozo wa Inertial:Fiber Optic Gyroscope

Utangulizi wa Fiber Optic Gyroscopes

Mifumo ya usogezaji isiyo na kifani hutegemea sana usahihi na usahihi wa vipengee vyake vya msingi. Sehemu moja kama hiyo ambayo imeongeza kwa kiasi kikubwa uwezo wa mifumo hii ni Fiber Optic Gyroscope (FOG). FOG ni kihisi muhimu ambacho kina jukumu muhimu katika kupima kasi ya angular ya mtoa huduma kwa usahihi wa ajabu.

Uendeshaji wa Gyroscope ya Fiber Optic

FOGs hufanya kazi kwa kanuni ya athari ya Sagnac, ambayo inahusisha kugawanya boriti ya laser katika njia mbili tofauti, kuruhusu kusafiri kwa njia tofauti pamoja na kitanzi cha optic cha fiber optic. Wakati carrier, iliyoingizwa na FOG, inazunguka, tofauti katika muda wa kusafiri kati ya mihimili miwili ni sawia na kasi ya angular ya mzunguko wa carrier. Ucheleweshaji huu wa wakati, unaojulikana kama mabadiliko ya awamu ya Sagnac, kisha hupimwa kwa usahihi, na kuwezesha FOG kutoa data sahihi kuhusu mzunguko wa mtoa huduma.

Kanuni ya gyroscope ya fiber optic inahusisha kutoa mwanga wa mwanga kutoka kwa photodetector. Mwangaza huu wa mwanga hupitia kwa kuunganisha, kuingia kutoka mwisho mmoja na kuondoka kutoka kwa mwingine. Kisha husafiri kupitia kitanzi cha macho. Miale miwili ya mwanga, inayotoka pande tofauti, ingiza kitanzi na ukamilishe ujio madhubuti baada ya kuzunguka pande zote. Nuru inayorudi huingia tena kwenye diode inayotoa mwanga (LED), ambayo hutumiwa kutambua ukubwa wake. Ingawa kanuni ya gyroscope ya nyuzi macho inaweza kuonekana moja kwa moja, changamoto kubwa zaidi iko katika kuondoa mambo yanayoathiri urefu wa njia ya macho ya miale miwili ya mwanga. Hili ni mojawapo ya masuala muhimu zaidi yanayokabiliwa na maendeleo ya gyroscopes ya fiber optic.

1: diode ya superluminescent 2: diode ya photodetector

3.coupler ya chanzo cha mwanga 4.nyuzinyuzi pete coupler 5.pete ya nyuzi za macho

Manufaa ya Fiber Optic Gyroscopes

FOGs hutoa faida kadhaa ambazo huwafanya kuwa wa thamani sana katika mifumo ya urambazaji isiyo na kifani. Wanajulikana kwa usahihi wao wa kipekee, kuegemea, na uimara. Tofauti na gyros ya mitambo, FOGs hazina sehemu zinazohamia, kupunguza hatari ya kuvaa na kupasuka. Zaidi ya hayo, ni sugu kwa mshtuko na mtetemo, na kuifanya kuwa bora kwa mazingira magumu kama vile angani na programu za ulinzi.

Ujumuishaji wa Gyroscopes ya Fiber Optic katika Urambazaji wa Ajili

Mifumo ya urambazaji isiyo na kikomo inazidi kujumuisha FOGs kutokana na usahihi wao wa juu na kutegemewa. Gyroscopes hizi hutoa vipimo muhimu vya kasi ya angular vinavyohitajika kwa uamuzi sahihi wa mwelekeo na nafasi. Kwa kuunganisha FOGs katika mifumo iliyopo ya urambazaji isiyo na usawa, waendeshaji wanaweza kufaidika kutokana na usahihi wa urambazaji ulioboreshwa, hasa katika hali ambapo usahihi wa hali ya juu ni muhimu.

Utumizi wa Gyroscopes ya Fiber Optic katika Urambazaji wa Ajili

Ujumuishaji wa FOGs umepanua matumizi ya mifumo ya urambazaji isiyo na kifani katika vikoa mbalimbali. Katika anga na anga, mifumo iliyo na FOG hutoa suluhisho sahihi la urambazaji kwa ndege, ndege zisizo na rubani na vyombo vya angani. Pia hutumiwa sana katika urambazaji wa baharini, uchunguzi wa kijiolojia, na robotiki za hali ya juu, kuwezesha mifumo hii kufanya kazi kwa utendakazi ulioimarishwa na kutegemewa.

Tofauti za Kimuundo za Fiber Optic Gyroscopes

Fiber optic gyroscopes huja katika usanidi mbalimbali wa kimuundo, huku inayoongoza kwa sasa katika nyanja ya uhandisi niugawanyiko wa kitanzi-cha-kitanzi-kudumisha gyroscope ya macho ya nyuzi. Katika msingi wa gyroscope hii nipolarization-kudumisha nyuzi kitanzi, inayojumuisha nyuzi zinazodumisha ubaguzi na mfumo ulioundwa kwa usahihi. Ujenzi wa kitanzi hiki unahusisha njia ya vilima ya ulinganifu mara nne, inayoongezewa na gel ya pekee ya kuziba ili kuunda coil ya kitanzi cha nyuzi za hali imara.

Sifa Muhimu zaPolarization-Kudumisha Fiber Optic Gyro Coil

▶ Muundo wa Kipekee wa Mfumo:Mizunguko ya gyroscope ina muundo mahususi unaoshughulikia aina mbalimbali za nyuzi zinazodumisha mgawanyiko kwa urahisi.

▶ Mbinu ya Upepo wa Ulinganifu Mara Nne:Mbinu ya kukunja linganifu mara nne hupunguza athari ya Shupe, kuhakikisha vipimo sahihi na vya kutegemewa.

▶ Nyenzo ya Juu ya Geli ya Kufunga:Uajiri wa nyenzo za hali ya juu za gel za kuziba, pamoja na mbinu ya kipekee ya kuponya, huongeza upinzani wa mitetemo, na kufanya loops hizi za gyroscope kuwa bora kwa matumizi katika mazingira yanayohitaji.

▶Uthabiti wa Uwiano wa Halijoto ya Juu:Loops za gyroscope zinaonyesha utulivu wa mshikamano wa joto la juu, kuhakikisha usahihi hata katika hali tofauti za joto.

▶ Mfumo Uliorahisishwa wa Uzito Nyepesi:Vitanzi vya gyroscope vimeundwa kwa mfumo wa moja kwa moja lakini nyepesi, unaohakikisha usahihi wa juu wa usindikaji.

▶Mchakato wa Upepo thabiti:Mchakato wa vilima unabakia kuwa thabiti, ukiendana na mahitaji ya gyroscopes ya macho ya nyuzi za usahihi.

Rejea

Groves, PD (2008). Utangulizi wa Urambazaji wa Ajili.Jarida la Urambazaji, 61(1), 13-28.

El-Sheimy, N., Hou, H., & Niu, X. (2019). Teknolojia za sensorer zisizo na maandishi kwa programu za urambazaji: hali ya juu.Urambazaji wa Setilaiti, 1(1), 1-15.

Woodman, OJ (2007). Utangulizi wa urambazaji usio na kipimo.Chuo Kikuu cha Cambridge, Maabara ya Kompyuta, UCAM-CL-TR-696.

Chatila, R., & Laumond, JP (1985). Urejeleaji wa nafasi na uundaji thabiti wa ulimwengu kwa roboti za rununu.Katika Kesi za Mkutano wa Kimataifa wa 1985 wa IEEE juu ya Roboti na Uendeshaji(Juz. 2, ukurasa wa 138-145). IEEE.