Subskrybuj nasze media społecznościowe, aby otrzymywać szybkie posty
Pierścieniowe żyroskopy laserowe (RLG) znacznie rozwinęły się od czasu ich powstania, odgrywając kluczową rolę w nowoczesnych systemach nawigacyjnych i transportowych. Niniejszy artykuł zagłębia się w rozwój, zasadę i zastosowania RLG, podkreślając ich znaczenie w bezwładnościowych systemach nawigacyjnych i ich wykorzystanie w różnych mechanizmach transportowych.
Historyczna podróż żyroskopów
Od koncepcji do nowoczesnej nawigacji
Historia żyroskopów rozpoczęła się od wspólnego wynalezienia pierwszego żyrokompasu w 1908 roku przez Elmera Sperry'ego, nazywanego „ojcem nowoczesnej technologii nawigacyjnej”, i Hermana Anschütz-Kaempfe. Na przestrzeni lat żyroskopy przeszły znaczące ulepszenia, zwiększając ich użyteczność w nawigacji i transporcie. Te postępy umożliwiły żyroskopom zapewnienie kluczowego przewodnictwa w celu stabilizacji lotów samolotów i umożliwienia działania autopilota. Godna uwagi demonstracja Lawrence'a Sperry'ego w czerwcu 1914 roku pokazała potencjał żyroskopowego autopilota poprzez stabilizację samolotu, gdy stał w kokpicie, co oznaczało znaczący krok naprzód w technologii autopilota.
Przejście na żyroskopy laserowe pierścieniowe
Ewolucja trwała wraz z wynalezieniem pierwszego pierścieniowego żyroskopu laserowego w 1963 r. przez Maceka i Davisa. Ta innowacja oznaczała przejście od mechanicznych żyroskopów do żyroskopów laserowych, które oferowały większą dokładność, mniejsze wymagania konserwacyjne i niższe koszty. Obecnie pierścieniowe żyroskopy laserowe, zwłaszcza w zastosowaniach wojskowych, dominują na rynku ze względu na swoją niezawodność i wydajność w środowiskach, w których sygnały GPS są zagrożone.
Zasada działania pierścieniowych żyroskopów laserowych
Zrozumienie efektu Sagnaca
Podstawowa funkcjonalność RLG polega na ich zdolności do określania orientacji obiektu w przestrzeni bezwładnościowej. Osiąga się to poprzez efekt Sagnaca, w którym interferometr pierścieniowy wykorzystuje wiązki laserowe poruszające się w przeciwnych kierunkach wokół zamkniętej ścieżki. Wzór interferencyjny tworzony przez te wiązki działa jako stacjonarny punkt odniesienia. Każdy ruch zmienia długość ścieżki tych wiązek, powodując zmianę wzoru interferencyjnego proporcjonalną do prędkości kątowej. Ta pomysłowa metoda pozwala RLG mierzyć orientację z wyjątkową precyzją bez polegania na zewnętrznych odniesieniach.
Zastosowania w nawigacji i transporcie
Rewolucja w systemach nawigacji bezwładnościowej (INS)
RLG odgrywają kluczową rolę w rozwoju systemów nawigacji bezwładnościowej (INS), które są kluczowe dla kierowania statkami, samolotami i pociskami w środowiskach pozbawionych GPS. Ich kompaktowa, beztarciowa konstrukcja sprawia, że są idealne do takich zastosowań, przyczyniając się do bardziej niezawodnych i dokładnych rozwiązań nawigacyjnych.
Platforma stabilizowana kontra INS z pasami
Technologie INS ewoluowały, obejmując zarówno stabilizowane platformy, jak i systemy strap-down. Stabilizowane platformy INS, pomimo swojej złożoności mechanicznej i podatności na zużycie, oferują solidną wydajność dzięki integracji danych analogowych. NaZ drugiej strony, systemy INS typu strap-down korzystają z kompaktowej i bezobsługowej natury RLG, co czyni je preferowanym wyborem w przypadku nowoczesnych samolotów ze względu na ich opłacalność i precyzję.
Ulepszanie nawigacji rakietowej
RLG odgrywają również kluczową rolę w systemach naprowadzania inteligentnej amunicji. W środowiskach, w których GPS jest zawodny, RLG zapewniają niezawodną alternatywę dla nawigacji. Ich niewielkie rozmiary i odporność na ekstremalne siły sprawiają, że nadają się do pocisków rakietowych i artyleryjskich, czego przykładem są systemy takie jak pocisk manewrujący Tomahawk i M982 Excalibur.
Schemat przykładowej platformy stabilizowanej bezwładnościowo z gimbalem, wykorzystującej mocowania. Dzięki uprzejmości Engineering 360.
Zastrzeżenie:
- Niniejszym oświadczamy, że niektóre obrazy wyświetlane na naszej stronie internetowej są zbierane z Internetu i Wikipedii, w celu promowania edukacji i dzielenia się informacjami. Szanujemy prawa własności intelektualnej wszystkich twórców. Wykorzystanie tych obrazów nie ma na celu osiągnięcia korzyści komercyjnych.
- Jeśli uważasz, że jakakolwiek wykorzystana treść narusza Twoje prawa autorskie, skontaktuj się z nami. Jesteśmy bardziej niż skłonni podjąć odpowiednie środki, w tym usunąć obrazy lub podać właściwe przypisania, aby zapewnić zgodność z prawami i regulacjami dotyczącymi własności intelektualnej. Naszym celem jest utrzymanie platformy bogatej w treści, uczciwej i szanującej prawa własności intelektualnej innych osób.
- Prosimy o kontakt pod poniższym adresem e-mail:sales@lumispot.cn. Zobowiązujemy się do podjęcia natychmiastowych działań po otrzymaniu jakiegokolwiek powiadomienia i gwarantujemy 100% współpracę w rozwiązywaniu wszelkich takich problemów.
Czas publikacji: 01-kwi-2024