De kerncomponent van traagheidsgeleiding:Glasvezelgyroscoop

Inleiding tot glasvezelgyroscopen

Traagheidsnavigatiesystemen zijn sterk afhankelijk van de nauwkeurigheid en precisie van hun kerncomponenten.Eén zo'n component die de mogelijkheden van deze systemen aanzienlijk heeft verbeterd, is de Fiber Optic Gyroscope (FOG).FOG is een kritische sensor die een cruciale rol speelt bij het met opmerkelijke nauwkeurigheid meten van de hoeksnelheid van de drager.

Bediening van glasvezelgyroscoop

FOG's werken volgens het principe van het Sagnac-effect, waarbij een laserstraal in twee afzonderlijke paden wordt gesplitst, waardoor deze in tegengestelde richtingen langs een opgerolde glasvezellus kan reizen.Wanneer de drager, ingebed in de FOG, roteert, is het verschil in reistijd tussen de twee bundels evenredig met de hoeksnelheid van de rotatie van de drager.Deze tijdsvertraging, bekend als de Sagnac-faseverschuiving, wordt vervolgens nauwkeurig gemeten, waardoor de FOG nauwkeurige gegevens kan verstrekken over de rotatie van de drager.

Het principe van een glasvezelgyroscoop omvat het uitzenden van een lichtstraal door een fotodetector.Deze lichtbundel gaat door een koppelstuk, komt binnen vanaf het ene uiteinde en verlaat het andere.Vervolgens gaat het door een optische lus.Twee lichtbundels, afkomstig uit verschillende richtingen, komen de lus binnen en voltooien een samenhangende superpositie nadat ze rond zijn gedraaid.Het terugkerende licht komt opnieuw terecht in een lichtemitterende diode (LED), die wordt gebruikt om de intensiteit ervan te detecteren.Hoewel het principe van een glasvezelgyroscoop eenvoudig lijkt, ligt de grootste uitdaging in het elimineren van factoren die de optische padlengte van de twee lichtbundels beïnvloeden.Dit is een van de meest kritische problemen bij de ontwikkeling van glasvezelgyroscopen.

1: superluminescerende diode           2: fotodetectordiode

3. lichtbronkoppeling           4.vezelringkoppeling            5. optische vezelring

Voordelen van glasvezelgyroscopen

FOG's bieden verschillende voordelen die ze van onschatbare waarde maken in traagheidsnavigatiesystemen.Ze staan ​​bekend om hun uitzonderlijke nauwkeurigheid, betrouwbaarheid en duurzaamheid.In tegenstelling tot mechanische gyroscopen hebben FOG's geen bewegende delen, waardoor het risico op slijtage wordt verminderd.Bovendien zijn ze bestand tegen schokken en trillingen, waardoor ze ideaal zijn voor veeleisende omgevingen zoals ruimtevaart- en defensietoepassingen.

Integratie van glasvezelgyroscopen in traagheidsnavigatie

Traagheidsnavigatiesystemen maken steeds vaker gebruik van FOG's vanwege hun hoge nauwkeurigheid en betrouwbaarheid.Deze gyroscopen leveren de cruciale hoeksnelheidsmetingen die nodig zijn voor de nauwkeurige bepaling van oriëntatie en positie.Door FOG's te integreren in de bestaande traagheidsnavigatiesystemen kunnen operators profiteren van verbeterde navigatienauwkeurigheid, vooral in situaties waarin extreme precisie noodzakelijk is.

Toepassingen van glasvezelgyroscopen in traagheidsnavigatie

De opname van FOG's heeft de toepassingen van traagheidsnavigatiesystemen over verschillende domeinen uitgebreid.In de lucht- en ruimtevaart bieden met FOG uitgeruste systemen nauwkeurige navigatieoplossingen voor vliegtuigen, drones en ruimtevaartuigen.Ze worden ook op grote schaal gebruikt in de maritieme navigatie, geologisch onderzoek en geavanceerde robotica, waardoor deze systemen met verbeterde prestaties en betrouwbaarheid kunnen werken.

Verschillende structurele varianten van glasvezelgyroscopen

Glasvezelgyroscopen zijn er in verschillende structurele configuraties, waarbij de belangrijkste die momenteel het domein van de techniek betreedt degesloten lus polarisatie-behoudende glasvezel-gyroscoop.De kern van deze gyroscoop is depolarisatie-behoudende vezellus, bestaande uit polarisatiebehoudende vezels en een nauwkeurig ontworpen raamwerk.De constructie van deze lus omvat een viervoudige symmetrische wikkelmethode, aangevuld met een unieke afdichtingsgel om een ​​lusspiraal van vaste stofvezels te vormen.