Naročite se na naša družbena omrežja za hitre objave
Obročasti laserski žiroskopi (RLG) so se od svojega nastanka znatno razvili in igrajo ključno vlogo v sodobnih navigacijskih in transportnih sistemih. Ta članek se poglobi v razvoj, načelo in uporabo RLG-jev, pri čemer poudarja njihov pomen v inercialnih navigacijskih sistemih in njihovo uporabo v različnih transportnih mehanizmih.
Zgodovinsko potovanje žiroskopov
Od koncepta do sodobne navigacije
Potovanje žiroskopov se je začelo s soizumom prvega žirokompasa leta 1908, ki sta ga skupaj izumila Elmer Sperry, ki so ga poimenovali "oče sodobne navigacijske tehnologije", in Herman Anschütz-Kaempfe. Skozi leta so se žiroskopi znatno izboljšali, kar je povečalo njihovo uporabnost v navigaciji in transportu. Ti napredki so žiroskopom omogočili, da zagotavljajo ključno vodenje za stabilizacijo letov letal in omogočajo delovanje avtopilota. Pomembna demonstracija Lawrencea Sperryja junija 1914 je pokazala potencial žiroskopskega avtopilota s stabilizacijo letala, medtem ko je stal v pilotski kabini, kar je pomenilo pomemben korak naprej v tehnologiji avtopilota.
Prehod na obročne laserske žiroskope
Razvoj se je nadaljeval z izumom prvega obročnega laserskega žiroskopa leta 1963, ki sta ga izdelala Macek in Davis. Ta inovacija je zaznamovala premik od mehanskih žiroskopov k laserskim žiroskopom, ki so ponujali večjo natančnost, manj vzdrževanja in nižje stroške. Danes obročni laserski žiroskopi, zlasti v vojaški uporabi, prevladujejo na trgu zaradi svoje zanesljivosti in učinkovitosti v okoljih, kjer so signali GPS ogroženi.
Načelo delovanja laserskih žiroskopov z obročem
Razumevanje Sagnac-ovega učinka
Osnovna funkcionalnost RLG-jev je v njihovi sposobnosti določanja orientacije objekta v inercialnem prostoru. To se doseže s Sagnacovim učinkom, kjer obročni interferometer uporablja laserske žarke, ki potujejo v nasprotnih smereh po zaprti poti. Interferenčni vzorec, ki ga ustvarijo ti žarki, deluje kot stacionarna referenčna točka. Vsako gibanje spremeni dolžine poti teh žarkov, kar povzroči spremembo interferenčnega vzorca, sorazmerno s kotno hitrostjo. Ta domiselna metoda omogoča RLG-jem merjenje orientacije z izjemno natančnostjo, ne da bi se zanašali na zunanje reference.
Uporaba v navigaciji in transportu
Revolucioniranje inercialnih navigacijskih sistemov (INS)
RLG-ji so ključni pri razvoju inercialnih navigacijskih sistemov (INS), ki so ključni za vodenje ladij, letal in raket v okoljih, kjer GPS ni na voljo. Zaradi svoje kompaktne zasnove brez trenja so idealni za takšne aplikacije, saj prispevajo k zanesljivejšim in natančnejšim navigacijskim rešitvam.
Stabilizirana platforma v primerjavi z INS s pripenjanjem po pasu
Tehnologije INS so se razvile tako, da vključujejo tako stabilizirane platforme kot tudi sisteme s pritrdilnimi trakovi. INS s stabilizirano platformo kljub svoji mehanski kompleksnosti in dovzetnosti za obrabo ponujajo robustno delovanje zaradi integracije analognih podatkov.Po drugi strani pa imajo sistemi INS z varnostno zaponko kompaktnost in nepotreben vzdrževanje, zaradi česar so zaradi svoje stroškovne učinkovitosti in natančnosti prednostna izbira za sodobna letala.
Izboljšanje navigacije raket
RLG-ji igrajo ključno vlogo tudi v sistemih vodenja pametnega streliva. V okoljih, kjer je GPS nezanesljiv, RLG-ji zagotavljajo zanesljivo alternativo za navigacijo. Zaradi svoje majhnosti in odpornosti na ekstremne sile so primerni za rakete in topniške granate, kar ponazarjata sistemi, kot sta križarska raketa Tomahawk in M982 Excalibur.
Diagram primera inercialno stabilizirane platforme z kardanskim okovjem in nosilci. Z dovoljenjem Engineering 360.
Izjava o omejitvi odgovornosti:
- S tem izjavljamo, da so nekatere slike, prikazane na naši spletni strani, zbrane z interneta in Wikipedije z namenom spodbujanja izobraževanja in izmenjave informacij. Spoštujemo pravice intelektualne lastnine vseh ustvarjalcev. Uporaba teh slik ni namenjena komercialnemu dobičku.
- Če menite, da katera koli uporabljena vsebina krši vaše avtorske pravice, nas prosimo kontaktirajte. Z veseljem bomo sprejeli ustrezne ukrepe, vključno z odstranitvijo slik ali ustrezno navedbo avtorstva, da zagotovimo skladnost z zakoni in predpisi o intelektualni lastnini. Naš cilj je ohraniti platformo, ki je bogata z vsebino, poštena in spoštuje pravice intelektualne lastnine drugih.
- Prosimo, kontaktirajte nas na naslednjem e-poštnem naslovu:sales@lumispot.cnZavezujemo se, da bomo po prejemu kakršnega koli obvestila nemudoma ukrepali in zagotavljamo 100-odstotno sodelovanje pri reševanju takšnih težav.
Čas objave: 1. april 2024