Abonneer u op onze sociale media voor snelle berichten
Ringlasergyroscopen (RLG's) hebben sinds hun oprichting aanzienlijke vooruitgang geboekt en spelen een cruciale rol in moderne navigatie- en transportsystemen. Dit artikel gaat in op de ontwikkeling, het principe en de toepassingen van RLG's, waarbij hun belang in traagheidsnavigatiesystemen en hun gebruik in verschillende transportmechanismen wordt 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. Door de jaren heen hebben gyroscopen aanzienlijke verbeteringen ondergaan, waardoor hun bruikbaarheid bij navigatie en transport is vergroot. Deze ontwikkelingen hebben het mogelijk gemaakt dat gyroscopen cruciale richtlijnen kunnen bieden voor het stabiliseren van vliegtuigvluchten en het mogelijk maken van automatische pilootoperaties. Een opmerkelijke demonstratie door Lawrence Sperry in juni 1914 demonstreerde het potentieel van de gyroscopische automatische piloot door een vliegtuig te stabiliseren terwijl hij in de cockpit stond, wat een aanzienlijke sprong voorwaarts betekende in de automatische piloottechnologie.
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 lasergyro's, die een hogere nauwkeurigheid, minder onderhoud en lagere kosten boden. Tegenwoordig domineren ringlasergyro's, vooral in militaire toepassingen, de markt vanwege hun betrouwbaarheid en efficiëntie in omgevingen waar GPS-signalen worden aangetast.
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 rond een gesloten pad reizen. Het interferentiepatroon dat door deze bundels wordt gecreëerd, fungeert als een stationair referentiepunt. Elke beweging verandert de padlengte van deze bundels, waardoor een verandering in het interferentiepatroon ontstaat die evenredig is met de hoeksnelheid. Dankzij deze ingenieuze methode kunnen RLG's de oriëntatie met uitzonderlijke precisie meten zonder afhankelijk te zijn van externe referenties.
Toepassingen in navigatie en transport
Een revolutie teweegbrengen in traagheidsnavigatiesystemen (INS)
RLG's spelen een belangrijke rol bij de ontwikkeling van traagheidsnavigatiesystemen (INS), die cruciaal zijn voor het begeleiden 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 vastgebonden INS
INS-technologieën zijn geëvolueerd en omvatten zowel gestabiliseerde platform- als strap-downsystemen. Gestabiliseerd platform INS biedt, ondanks hun mechanische complexiteit en slijtagegevoeligheid, robuuste prestaties door middel van analoge data-integratie. Op deAan de andere kant profiteren strap-down INS-systemen van het compacte en onderhoudsvrije karakter van RLG's, waardoor ze de voorkeur verdienen voor moderne vliegtuigen vanwege hun kosteneffectiviteit en precisie.
Verbetering van de 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, geïllustreerd door systemen als de Tomahawk-kruisraket en de M982 Excalibur.
Diagram van een voorbeeld van een cardanisch traaggestabiliseerd platform met behulp van steunen. Met dank aan Engineering 360.
Vrijwaring:
- Wij verklaren hierbij dat sommige van de op onze website weergegeven afbeeldingen afkomstig zijn van internet en Wikipedia, met als doel het bevorderen van educatie en het delen van informatie. 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 inhoud uw auteursrecht schendt, neem dan contact met ons op. We zijn meer dan bereid om passende maatregelen te nemen, waaronder het verwijderen van afbeeldingen of het verstrekken van de juiste bronvermelding, om ervoor te zorgen dat de wet- en regelgeving op het gebied van intellectueel eigendom wordt nageleefd. Ons doel is om een platform te behouden dat rijk is aan inhoud, eerlijk is en de intellectuele eigendomsrechten van anderen respecteert.
- Neem dan contact met ons op via het volgende e-mailadres:sales@lumispot.cn. Wij verbinden ons ertoe onmiddellijk actie te ondernemen na ontvangst van een melding en garanderen 100% medewerking bij het oplossen van dergelijke problemen.
Posttijd: 01 april 2024