Prihláste sa na odber našich sociálnych médií a získajte rýchle príspevky
Kruhové laserové gyroskopy (RLG) sa od svojho vzniku výrazne posunuli vpred a zohrávajú kľúčovú úlohu v moderných navigačných a dopravných systémoch. Tento článok sa zaoberá vývojom, princípom a aplikáciami RLG, pričom zdôrazňuje ich význam v inerciálnych navigačných systémoch a ich využitie v rôznych dopravných mechanizmoch.
Historická cesta gyroskopov
Od konceptu k modernej navigácii
Cesta gyroskopov sa začala spoločným vynálezom prvého gyrokompasu v roku 1908 Elmerom Sperrym, prezývaným „otec modernej navigačnej technológie“, a Hermanom Anschützom-Kaempfem. V priebehu rokov sa gyroskopy podstatne zlepšili, čo zvýšilo ich využitie v navigácii a doprave. Tieto pokroky umožnili gyroskopom poskytovať kľúčové vedenie pre stabilizáciu letu lietadiel a umožňovať prevádzku autopilota. Pozoruhodná demonštrácia Lawrencea Sperryho v júni 1914 predstavila potenciál gyroskopického autopilota stabilizáciou lietadla, zatiaľ čo stál v kokpite, čo znamenalo významný skok vpred v technológii autopilota.
Prechod na kruhové laserové gyroskopy
Vývoj pokračoval vynálezom prvého prstencového laserového gyroskopu v roku 1963 Macekom a Davisom. Táto inovácia znamenala prechod od mechanických gyroskopov k laserovým gyroskopom, ktoré ponúkali vyššiu presnosť, nižšie nároky na údržbu a nižšie náklady. Dnes prstencové laserové gyroskopy, najmä vo vojenských aplikáciách, dominujú na trhu vďaka svojej spoľahlivosti a účinnosti v prostrediach, kde sú signály GPS ohrozené.
Princíp kruhových laserových gyroskopov
Pochopenie Sagnacovho efektu
Hlavná funkcia RLG spočíva v ich schopnosti určiť orientáciu objektu v inerciálnom priestore. To sa dosahuje pomocou Sagnacovho efektu, kde kruhový interferometer využíva laserové lúče pohybujúce sa v opačných smeroch po uzavretej dráhe. Interferenčný obrazec vytvorený týmito lúčmi slúži ako stacionárny referenčný bod. Akýkoľvek pohyb mení dĺžky dráh týchto lúčov, čo spôsobuje zmenu interferenčného obrazca úmernú uhlovej rýchlosti. Táto dômyselná metóda umožňuje RLG merať orientáciu s výnimočnou presnosťou bez spoliehania sa na externé referencie.
Aplikácie v navigácii a doprave
Revolučné inerciálne navigačné systémy (INS)
RLG zohrávajú kľúčovú úlohu vo vývoji inerciálnych navigačných systémov (INS), ktoré sú kľúčové pre navádzanie lodí, lietadiel a rakiet v prostrediach bez GPS. Vďaka ich kompaktnému dizajnu bez trenia sú ideálne pre takéto aplikácie a prispievajú k spoľahlivejším a presnejším navigačným riešeniam.
Stabilizovaná platforma vs. INS s popruhom
Technológie INS sa vyvinuli a zahŕňajú systémy so stabilizovanou platformou aj s pásovými systémami. INS so stabilizovanou platformou, napriek svojej mechanickej zložitosti a náchylnosti na opotrebovanie, ponúkajú robustný výkon vďaka integrácii analógových údajov.Na druhej strane, systémy INS s montovateľnými pásmi profitujú z kompaktného a bezúdržbového charakteru RLG, vďaka čomu sú preferovanou voľbou pre moderné lietadlá vďaka svojej nákladovej efektívnosti a presnosti.
Zlepšenie navigácie rakiet
RLG tiež zohrávajú kľúčovú úlohu v navádzacích systémoch inteligentnej munície. V prostrediach, kde je GPS nespoľahlivý, RLG poskytujú spoľahlivú alternatívu pre navigáciu. Vďaka svojej malej veľkosti a odolnosti voči extrémnym silám sú vhodné pre rakety a delostrelecké granáty, ako napríklad systémy ako strela s plochou dráhou letu Tomahawk a M982 Excalibur.
Schéma príkladu inerciálne stabilizovanej platformy s kardanovým závesom a použitím držiakov. S láskavým dovolením Engineering 360.
Vyhlásenie o odmietnutí zodpovednosti:
- Týmto vyhlasujeme, že niektoré obrázky zobrazené na našej webovej stránke sú zhromaždené z internetu a Wikipédie s cieľom podporovať vzdelávanie a zdieľanie informácií. Rešpektujeme práva duševného vlastníctva všetkých tvorcov. Použitie týchto obrázkov nie je určené na komerčný zisk.
- Ak sa domnievate, že niektorý z použitých obsahov porušuje vaše autorské práva, kontaktujte nás. Sme viac než ochotní prijať vhodné opatrenia vrátane odstránenia obrázkov alebo uvedenia zdroja, aby sme zabezpečili súlad so zákonmi a predpismi o duševnom vlastníctve. Naším cieľom je udržiavať platformu, ktorá je bohatá na obsah, je spravodlivá a rešpektuje práva duševného vlastníctva iných.
- Kontaktujte nás, prosím, na nasledujúcej e-mailovej adrese:sales@lumispot.cnZaväzujeme sa, že po prijatí akéhokoľvek oznámenia okamžite podnikneme kroky a garantujeme 100 % spoluprácu pri riešení akýchkoľvek takýchto problémov.
Čas uverejnenia: 1. apríla 2024