Volg ons op sociale media voor snelle updates.
Ringlasergyroscopen (RLG's) hebben sinds hun ontstaan een aanzienlijke ontwikkeling doorgemaakt 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 het belang ervan in traagheidsnavigatiesystemen en hun gebruik in diverse transportmiddelen wordt belicht.
De historische reis van gyroscopen
Van concept tot moderne navigatie
De reis van de gyroscoop 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 hebben gyroscopen aanzienlijke verbeteringen ondergaan, waardoor hun bruikbaarheid in navigatie en transport is toegenomen. Deze ontwikkelingen hebben ervoor gezorgd dat gyroscopen cruciale begeleiding bieden voor het stabiliseren van vliegtuigvluchten en het mogelijk maken van automatische pilootfuncties. Een opmerkelijke demonstratie door Lawrence Sperry in juni 1914 toonde het potentieel van de gyroscopische automatische piloot aan door een vliegtuig te stabiliseren terwijl hij in de cockpit stond, wat een belangrijke stap 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 betekende 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 niet goed werken.
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 inertiële ruimte 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 padlengtes van deze stralen, waardoor een verandering in het interferentiepatroon optreedt die evenredig is met de hoeksnelheid. Deze ingenieuze methode stelt RLG's in staat om de oriëntatie met uitzonderlijke precisie te meten zonder afhankelijk te zijn van externe referentiepunten.
Toepassingen in navigatie en transport
Een revolutie in traagheidsnavigatiesystemen (INS)
RLG's spelen een essentiële rol in de ontwikkeling van traagheidsnavigatiesystemen (INS), die cruciaal zijn voor het besturen van schepen, vliegtuigen en raketten in omgevingen zonder GPS-signaal. Hun compacte, wrijvingsloze ontwerp maakt ze ideaal voor dergelijke toepassingen en draagt bij aan betrouwbaardere en nauwkeurigere navigatieoplossingen.
Stabilisatorplatform versus INS met riemen
INS-technologieën zijn geëvolueerd en omvatten nu zowel gestabiliseerde platform- als strap-down-systemen. Gestabiliseerde platform-INS bieden, ondanks hun mechanische complexiteit en gevoeligheid voor slijtage, robuuste prestaties door analoge data-integratie. Op deAan de andere kant profiteren INS-systemen met bevestigingsriemen van het compacte en onderhoudsvrije karakter van RLG's, waardoor ze vanwege hun kosteneffectiviteit en precisie een voorkeurskeuze zijn voor moderne vliegtuigen.
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 bijvoorbeeld te zien is bij de Tomahawk-kruisraket en de M982 Excalibur.
Diagram van een voorbeeld van een cardanisch opgehangen, traagheidsgestabiliseerd platform met behulp van bevestigingspunten. Met dank aan Engineering 360.
Vrijwaring:
- Wij verklaren hierbij dat een deel van de afbeeldingen op onze website afkomstig is 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 graag bereid passende maatregelen te nemen, zoals het verwijderen van afbeeldingen of het correct vermelden van de bron, om te zorgen dat de wet- en regelgeving inzake intellectueel eigendom wordt nageleefd. Ons doel is een platform te bieden dat rijk is aan inhoud, eerlijk is en de intellectuele eigendomsrechten van anderen respecteert.
- U kunt contact met ons opnemen via het volgende e-mailadres:sales@lumispot.cnWij verbinden ons ertoe onmiddellijk actie te ondernemen na ontvangst van een melding en garanderen 100% medewerking bij het oplossen van dergelijke problemen.
Geplaatst op: 1 april 2024