Підпишіться на наші соціальні мережі для оперативної публікації
Кільцеве лазерне гіроскопи (КЛГ) значно розвинулися з моменту своєї появи, відіграючи ключову роль у сучасних навігаційних та транспортних системах. У цій статті детально розглядаються розробка, принцип та застосування КЛГ, підкреслюючи їхню важливість в інерціальних навігаційних системах та їх використання в різних транспортних механізмах.
Історична подорож гіроскопів
Від концепції до сучасної навігації
Подорож гіроскопів почалася зі спільного винаходу першого гірокомпаса в 1908 році Елмером Сперрі, якого називали «батьком сучасної навігаційної технології», та Германом Аншютц-Кемпфе. Протягом багатьох років гіроскопи зазнали суттєвих удосконалень, що підвищило їхню корисність у навігації та транспорті. Ці досягнення дозволили гіроскопам забезпечувати вирішальне керівництво для стабілізації польотів літаків та забезпечення роботи автопілота. Помітна демонстрація Лоуренса Сперрі в червні 1914 року продемонструвала потенціал гіроскопічного автопілота, стабілізуючи літак, стоячи в кабіні пілота, що стало значним кроком вперед у технології автопілотування.
Перехід на кільцеві лазерні гіроскопи
Еволюція продовжилася з винаходом першого кільцевого лазерного гіроскопа в 1963 році Мачеком і Девісом. Це нововведення ознаменувало перехід від механічних гіроскопів до лазерних гіроскопів, які пропонували вищу точність, менше потребували обслуговування та знизили витрати. Сьогодні кільцеві лазерні гіроскопи, особливо у військовому застосуванні, домінують на ринку завдяки своїй надійності та ефективності в середовищах, де сигнали GPS порушені.
Принцип дії кільцевих лазерних гіроскопів
Розуміння ефекту Саньяка
Основна функціональність RLG полягає в їхній здатності визначати орієнтацію об'єкта в інерціальному просторі. Це досягається завдяки ефекту Саньяка, де кільцевий інтерферометр використовує лазерні промені, що рухаються в протилежних напрямках по замкнутому шляху. Інтерференційна картина, створена цими променями, діє як стаціонарна точка відліку. Будь-який рух змінює довжину шляху цих променів, викликаючи зміну інтерференційної картини, пропорційну кутовій швидкості. Цей геніальний метод дозволяє RLG вимірювати орієнтацію з винятковою точністю, не покладаючись на зовнішні орієнтири.
Застосування в навігації та транспорті
Революція в інерціальних навігаційних системах (INS)
RLG відіграють важливу роль у розробці інерціальних навігаційних систем (INS), які мають вирішальне значення для керування кораблями, літаками та ракетами в середовищах, де немає GPS. Їхня компактна конструкція без тертя робить їх ідеальними для таких застосувань, сприяючи створенню більш надійних і точних навігаційних рішень.
Стабілізована платформа проти фіксованого INS
Технології INS еволюціонували та включають як стабілізовану платформу, так і системи з кріпленням на безплатформі. INS зі стабілізованою платформою, незважаючи на свою механічну складність та схильність до зносу, пропонують надійну продуктивність завдяки інтеграції аналогових даних.З іншого боку, безплатформні системи INS виграють від компактності та невибагливості RLG, що робить їх кращим вибором для сучасних літаків завдяки їхній економічній ефективності та точності.
Покращення навігації ракет
RLG також відіграють вирішальну роль у системах наведення інтелектуальних боєприпасів. В умовах, коли GPS ненадійний, RLG забезпечують надійну альтернативу для навігації. Їхній невеликий розмір та стійкість до екстремальних сил роблять їх придатними для ракет та артилерійських снарядів, прикладами яких є такі системи, як крилата ракета Tomahawk та M982 Excalibur.
Схема прикладу інерційно стабілізованої платформи з карданним підвісом та використанням кріплень. Надано Engineering 360.
Застереження:
- Цим ми заявляємо, що деякі зображення, що відображаються на нашому веб-сайті, зібрані з Інтернету та Вікіпедії з метою сприяння освіті та обміну інформацією. Ми поважаємо права інтелектуальної власності всіх авторів. Використання цих зображень не має на меті отримання комерційної вигоди.
- Якщо ви вважаєте, що будь-який використаний контент порушує ваші авторські права, будь ласка, зв’яжіться з нами. Ми більш ніж готові вжити відповідних заходів, включаючи видалення зображень або належне посилання на авторство, щоб забезпечити дотримання законів та правил щодо інтелектуальної власності. Наша мета — підтримувати платформу, яка є багатою на контент, справедливою та поважає права інтелектуальної власності інших осіб.
- Будь ласка, зв’яжіться з нами за наступною електронною адресою:sales@lumispot.cnМи зобов’язуємося вживати негайних заходів після отримання будь-якого повідомлення та гарантуємо 100% співпрацю у вирішенні будь-яких таких проблем.
Час публікації: 01 квітня 2024 р.