Prihláste sa na odber našich sociálnych médií a získajte rýchly príspevok
Prstencové laserové gyroskopy (RLG) od svojho vzniku výrazne pokročili a zohrávajú kľúčovú úlohu v moderných navigačných a dopravných systémoch. Tento článok sa ponorí do vývoja, princípu a aplikácií 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 začala spoluvynájdením prvého gyroskopu v roku 1908 Elmerom Sperrym, nazývaným „otec modernej navigačnej technológie“ a Hermanom Anschütz-Kaempfem. V priebehu rokov zaznamenali gyroskopy podstatné zlepšenia, čím sa zvýšila ich užitočnosť v navigácii a doprave. Tieto pokroky umožnili gyroskopom poskytnúť rozhodujúce usmernenia pre stabilizáciu letov lietadiel a umožnenie prevádzky autopilota. Pozoruhodná demonštrácia Lawrenca Sperryho v júni 1914 ukázala potenciál gyroskopického autopilota stabilizáciou lietadla, keď stál v kokpite, čo znamenalo významný skok vpred v technológii autopilota.
Prechod na prstencové laserové gyroskopy
Evolúcia pokračovala vynálezom prvého prstencového laserového gyroskopu v roku 1963 Macekom a Davisom. Táto inovácia znamenala posun od mechanických gyroskopov k laserovým gyroskopom, ktoré ponúkali vyššiu presnosť, nižšiu údržbu a nižšie náklady. Prstencové laserové gyroskopy, najmä vo vojenských aplikáciách, dnes dominujú na trhu vďaka svojej spoľahlivosti a účinnosti v prostrediach, kde sú ohrozené signály GPS.
Princíp prstencových laserových gyroskopov
Pochopenie Sagnacovho efektu
Základná funkčnosť RLG spočíva v ich schopnosti určiť orientáciu objektu v inerciálnom priestore. To sa dosahuje pomocou Sagnacovho efektu, kde prstencový interferometer využíva laserové lúče pohybujúce sa v opačných smeroch okolo uzavretej dráhy. Interferenčný obrazec vytvorený týmito lúčmi pôsobí ako stacionárny referenčný bod. Akýkoľvek pohyb mení dĺžky dráhy týchto lúčov, čo spôsobuje zmenu interferenčného vzoru 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 sú nápomocné pri vývoji inerciálnych navigačných systémov (INS), ktoré sú kľúčové pre navádzanie lodí, lietadiel a rakiet v prostrediach s odmietnutím GPS. Ich kompaktný dizajn bez trenia ich robí ideálnymi pre takéto aplikácie, čím prispievajú k spoľahlivejším a presnejším navigačným riešeniam.
Stabilizovaná platforma vs. Strap-Down INS
Technológie INS sa vyvinuli tak, aby zahŕňali stabilizovanú platformu aj popruhové systémy. Stabilizovaná platforma INS, napriek svojej mechanickej zložitosti a náchylnosti na opotrebovanie, ponúka robustný výkon vďaka integrácii analógových dát. Nana druhej strane systémy INS s popruhmi ťažia z kompaktnosti a bezúdržbovej povahy RLG, vďaka čomu sú preferovanou voľbou pre moderné lietadlá kvôli ich nákladovej efektívnosti a presnosti.
Zlepšenie navigácie rakiet
RLG tiež zohrávajú kľúčovú úlohu v navádzacích systémoch inteligentnej munície. V prostrediach, kde je nespoľahlivý systém GPS, poskytujú RLG spoľahlivú alternatívu navigácie. Ich malá veľkosť a odolnosť voči extrémnym silám ich robí vhodnými pre rakety a delostrelecké granáty, ktorých príkladom sú systémy ako riadená strela Tomahawk a M982 Excalibur.
Schéma príkladu kardanovej inerciálnej stabilizovanej plošiny s použitím držiakov. S láskavým dovolením Engineering 360.
Vylúčenie zodpovednosti:
- Týmto vyhlasujeme, že niektoré obrázky zobrazené na našej webovej stránke sú zhromaždené z internetu a Wikipédie s cieľom podporiť vzdelávanie a zdieľanie informácií. Rešpektujeme práva duševného vlastníctva všetkých tvorcov. Použitie týchto obrázkov nie je určené na komerčný zisk.
- Ak sa domnievate, že akýkoľvek použitý obsah porušuje vaše autorské práva, kontaktujte nás. Sme viac než ochotní prijať vhodné opatrenia vrátane odstránenia obrázkov alebo poskytnutia riadneho uvedenia zdroja, aby sme zabezpečili súlad so zákonmi a nariadeniami 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.cn. Zaväzujeme sa podniknúť okamžité kroky po prijatí akéhokoľvek oznámenia a garantujeme 100% spoluprácu pri riešení takýchto problémov.
Čas odoslania: apríl-01-2024