اصول عملیاتی فیبر نوری ژایروسکوپ به طور دقیق

اصول عملیاتی فیبر نوری ژایروسکوپ به طور دقیق

اول، اصل اصلی: بر اساس اثر Sagnac (تأثير Sagnac)

رابطه بین تفاوت محدوده نوری و سرعت زاویه ای

گیروسکوپ فیبر نوری از طریق تشخیص همان مسیر نوری بسته در پخش معکوس تفاوت فاز بین دو پرتو نور برای نتیجه گیری سرعت زاویه ای.

هنگامی که یک فیبر نوری در اطراف یک کویل با یک حامل می چرخد، پرتو که در جهت چرخش گسترش می یابد، از یک مسیر نوری طولانی تر از پرتو که در جهت مخالف گسترش می یابد، رنج می برد.که منجر به تفاوت محدوده نوری می شود;

تفاوت محدوده نوری متناسب با سرعت زاویه ای چرخش است و سرعت زاویه ای را می توان با اندازه گیری تفاوت فاز یا تغییر حاشیه های تداخل محاسبه کرد.

دوم، ساختار کلیدی و جریان کار

ترکیب اجزا

سیم پیچ فیبر نوری: جزء اصلی، که معمولا از صدها تا هزاران متر پیچ فیبر نوری ساخته شده و برای تشکیل یک مسیر نوری بسته استفاده می شود.

منبع نور و آشکارساز: منبع نور لیزر سیگنال های نوری را منتشر می کند و آشکارساز تغییر شدت نور پس از تداخل را ضبط می کند.

ماژول پردازش سیگنال: تفاوت فاز را به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می کند و داده های سرعت زاویه ای را تولید می کند.

مراحل کاری

پرتوی لیزر توسط تقسیم کننده پرتوی به دو پرتوی تقسیم می شود و در جهت ساعت و در جهت مخالف ساعت در امتداد سیم پیچ فیبر نوری گسترش می یابد.

سیگنال های نوری در آشکارگر همگرایی می کنند و تداخل می کنند و چرخش باعث تغییر تفاوت فاز می شود.

سرعت زاویه ای حامل با تشخیص تغییر شدت تداخل معکوس می شود.

سوم: طبقه بندی تکنولوژی و مزایای آن

تکامل تکنولوژی

نسل چهارم ژایروپتیک: در مقایسه با ژایروپتیک مکانیکی و ژایروپتیک لیزر، ژایروپتیک فیبر نوری دارای قطعات متحرک، مقاومت قوی در برابر ضربه و عمر طولانی تر نیست.

نوع دقت بالا: جیرو فیبر نوری درجه ناوبری به ثبات بی طرفی صفر بهتر از 0.001°/h می رسد، مناسب برای فضاپیما و هدایت دقیق است.

مزایای منحصر به فرد

حساسیت بالا: سرعت زاویه ای کوچک می تواند اندازه گیری شود (به عنوان مثال سرعت چرخش زمین 15°/h).

سازگاری با محیط زیست: مقاومت در برابر دمای بالا، ضد تداخل الکترومغناطیسی، مناسب برای شرایط شدید

ساختار فشرده: طراحی کوچک برای UAV ها، روبات ها و سایر تجهیزات کوچک مناسب است.

چهارم: کاربرد های معمول

حوزه نظامی: هدایت موشک، سیستم ثبات دامنه تانک

زمینه های غیرنظامی: کنترل حالت UAV، ناوبری قطار با سرعت بالا، نظارت بر سلامت پل

فضاپیما: تنظیم موقعیت ماهواره ای، ناوبری بی وقفه فضاپیما

از طریق اصل فوق و طراحی ساختاری، جیروسکوپ فیبر نوری اندازه گیری سرعت زاویه ای با دقت بالا و حرکت کم را درک می کند.و تبدیل به یکی از اجزای اصلی سیستم ناوبری بی حرکت می شود.

ترجمه شده توسط DeepL.com (نسخه رایگان)