Abonneer u op onze sociale media voor snelle berichten
Ringlasergyroscopen (RLG's) hebben zich sinds hun ontstaan aanzienlijk ontwikkeld en spelen een cruciale rol in moderne navigatie- en transportsystemen. Dit artikel gaat dieper in op de ontwikkeling, het principe en de toepassingen van RLG's, waarbij hun belang in traagheidsnavigatiesystemen en hun gebruik in diverse transportmechanismen worden benadrukt.
De historische reis van gyroscopen
Van concept tot moderne navigatie
De reis van gyroscopen begon met de gezamenlijke uitvinding van het eerste gyrokompas in 1908 door Elmer Sperry, ook wel "de vader van de moderne navigatietechnologie" genoemd, en Herman Anschütz-Kaempfe. In de loop der jaren zijn gyroscopen aanzienlijk verbeterd, waardoor ze steeds bruikbaarder werden in navigatie en transport. Deze ontwikkelingen hebben gyroscopen in staat gesteld om cruciale geleiding te bieden voor het stabiliseren van vliegtuigvluchten en het mogelijk maken van automatische pilootbediening. Een opmerkelijke demonstratie door Lawrence Sperry in juni 1914 toonde het potentieel van de gyroscopische automatische piloot door een vliegtuig te stabiliseren terwijl hij in de cockpit stond, wat een belangrijke sprong voorwaarts in de automatische piloottechnologie markeerde.
Overgang naar ringlasergyroscopen
De evolutie zette zich voort met de uitvinding van de eerste ringlasergyroscoop in 1963 door Macek en Davis. Deze innovatie markeerde een verschuiving van mechanische gyroscopen naar lasergyroscopen, die een hogere nauwkeurigheid, minder onderhoud en lagere kosten boden. Tegenwoordig domineren ringlasergyroscopen, met name in militaire toepassingen, de markt vanwege hun betrouwbaarheid en efficiëntie in omgevingen waar GPS-signalen worden gecompromitteerd.
Het principe van ringlasergyroscopen
Het Sagnac-effect begrijpen
De kernfunctionaliteit van RLG's ligt in hun vermogen om de oriëntatie van een object in de traagheidsruimte te bepalen. Dit wordt bereikt door het Sagnac-effect, waarbij een ringinterferometer laserstralen gebruikt die in tegengestelde richtingen langs een gesloten pad bewegen. Het interferentiepatroon dat door deze stralen wordt gecreëerd, fungeert als een stationair referentiepunt. Elke beweging verandert de padlengte van deze stralen, waardoor het interferentiepatroon evenredig met de hoeksnelheid verandert. Deze ingenieuze methode stelt RLG's in staat om de oriëntatie met uitzonderlijke precisie te meten zonder afhankelijk te zijn van externe referenties.
Toepassingen in navigatie en transport
Revolutionaire inertiële navigatiesystemen (INS)
RLG's spelen een cruciale rol in de ontwikkeling van traagheidsnavigatiesystemen (INS), die cruciaal zijn voor de geleiding van schepen, vliegtuigen en raketten in omgevingen zonder GPS. Hun compacte, wrijvingsloze ontwerp maakt ze ideaal voor dergelijke toepassingen en draagt bij aan betrouwbaardere en nauwkeurigere navigatieoplossingen.
Gestabiliseerd platform versus Strap-Down INS
INS-technologieën zijn geëvolueerd en omvatten nu zowel gestabiliseerde platform- als strap-down-systemen. INS met gestabiliseerd platform bieden, ondanks hun mechanische complexiteit en slijtagegevoeligheid, robuuste prestaties dankzij analoge data-integratie.Anderzijds profiteren strap-down INS-systemen van de compacte en onderhoudsvrije aard van RLG's, waardoor ze een voorkeurskeuze zijn voor moderne vliegtuigen vanwege hun kosteneffectiviteit en precisie.
Verbetering van raketnavigatie
RLG's spelen ook een cruciale rol in de geleidingssystemen van slimme munitie. In omgevingen waar GPS onbetrouwbaar is, bieden RLG's een betrouwbaar alternatief voor navigatie. Hun kleine formaat en weerstand tegen extreme krachten maken ze geschikt voor raketten en artilleriegranaten, zoals systemen zoals de Tomahawk-kruisraket en de M982 Excalibur.
Schema van een voorbeeld van een cardanisch gestabiliseerd platform met traagheidsstabilisatie en montage. Met dank aan Engineering 360.
Vrijwaring:
- Wij verklaren hierbij dat sommige afbeeldingen op onze website afkomstig zijn van internet en Wikipedia, met als doel educatie en informatie-uitwisseling te bevorderen. Wij respecteren de intellectuele eigendomsrechten van alle makers. Het gebruik van deze afbeeldingen is niet bedoeld voor commercieel gewin.
- Als u van mening bent dat de gebruikte content uw auteursrecht schendt, neem dan contact met ons op. We nemen graag passende maatregelen, zoals het verwijderen van afbeeldingen of het verstrekken van correcte bronvermelding, om te voldoen aan de wet- en regelgeving inzake intellectueel eigendom. Ons doel is om een platform te onderhouden dat rijk is aan content, eerlijk is en de intellectuele eigendomsrechten van anderen respecteert.
- Neem contact met ons op via het volgende e-mailadres:sales@lumispot.cnWij verbinden ons ertoe om onmiddellijk actie te ondernemen na ontvangst van een melding en garanderen 100% medewerking bij het oplossen van dergelijke problemen.
Plaatsingstijd: 1 april 2024