관성 항법이란 무엇입니까?
관성 항법의 기본 사항
관성 항법의 기본 원리는 다른 내비게이션 방법의 원리와 유사합니다. 초기 위치, 초기 방향, 매 순간 모션 방향 및 방향을 포함한 주요 정보를 얻고 이러한 데이터 (수학적 통합 작업과 유사)를 점차적으로 통합하여 방향 및 위치와 같은 탐색 매개 변수를 정확하게 결정합니다.
관성 내비게이션에서 센서의 역할
움직이는 물체의 현재 방향 (태도) 및 위치 정보를 얻기 위해 관성 내비게이션 시스템은 주로 가속도계 및 자이로 스코프로 구성된 임계 센서 세트를 사용합니다. 이 센서는 관성 기준 프레임에서 캐리어의 각속도 및 가속도를 측정합니다. 그런 다음 시간이 지남에 따라 데이터를 통합 및 처리하여 속도 및 상대 위치 정보를 도출합니다. 그 후,이 정보는 초기 위치 데이터와 함께 항공사의 현재 위치를 결정하는 데 절정에 이르는 내비게이션 좌표계로 변환된다.
관성 내비게이션 시스템의 작동 원리
관성 내비게이션 시스템은 자체 포함 된 내부 폐쇄 루프 내비게이션 시스템으로 작동합니다. 운송 업체의 동작 중에 실시간 외부 데이터 업데이트에 의존하지 않습니다. 따라서 단일 관성 내비게이션 시스템은 단기 내비게이션 작업에 적합합니다. 장기 작업의 경우 누적 된 내부 오류를 정기적으로 수정하려면 위성 기반 내비게이션 시스템과 같은 다른 내비게이션 방법과 결합해야합니다.
관성 항법의 은폐 성
천상의 내비게이션, 위성 내비게이션 및 무선 내비게이션을 포함한 최신 내비게이션 기술에서 관성 내비게이션은 자율적입니다. 그것은 외부 환경에 신호를 방출하지 않으며 천상의 대상이나 외부 신호에 의존하지 않습니다. 결과적으로 관성 내비게이션 시스템은 가장 높은 수준의 은폐 성을 제공하므로 최대한의 기밀이 필요한 응용 프로그램에 이상적입니다.
관성 항법의 공식 정의
관성 내비게이션 시스템 (INS)은 자이로 스코프와 가속도계를 센서로 사용하는 항법 매개 변수 추정 시스템입니다. 자이로 스코프의 출력을 기반으로 한 시스템은 항법 좌표계의 출력을 활용하여 항법 좌표계에서 캐리어의 속도와 위치를 계산합니다.
관성 항법의 응용
관성 기술은 항공 우주, 항공, 해양, 석유 탐사, 지오 디시, 해양 조사, 지질 시추, 로봇 공학 및 철도 시스템을 포함한 다양한 영역에서 광범위한 응용 분야를 발견했습니다. 고급 관성 센서의 출현으로 관성 기술은 다른 분야 중에서도 자동차 산업 및 의료 전자 장치로 유틸리티를 확장했습니다. 이러한 확장 된 애플리케이션 범위는 다수의 애플리케이션에 대한 고정밀 내비게이션 및 포지셔닝 기능을 제공하는 데있어 관성 내비게이션의 중추적 인 역할을 강조합니다.
관성 지침의 핵심 구성 요소 :광섬유 자이로 스코프
광섬유 자이로 스코프 소개
관성 내비게이션 시스템은 핵심 구성 요소의 정확성과 정밀도에 크게 의존합니다. 이러한 시스템의 기능을 크게 향상시킨 이러한 구성 요소 중 하나는 광섬유 자이로 스코프 (FOG)입니다. 안개는 캐리어의 각 속도를 현저한 정확도로 측정하는 데 중추적 인 역할을하는 중요한 센서입니다.
광섬유 자이로 스코프 작동
안개는 SAGNAC 효과의 원리에서 작동하며, 여기에는 레이저 빔을 두 개의 별도 경로로 나누어 코일 된 광섬유 루프를 따라 반대 방향으로 이동할 수 있습니다. 안개가 내장 된 캐리어가 회전하면 두 빔 사이의 이동 시간 차이는 캐리어 회전의 각속도에 비례합니다. 이 시간 지연은 SAGNAC 위상 시프트로 알려진이 시간 지연을 정확하게 측정하여 FOG가 캐리어의 회전에 관한 정확한 데이터를 제공 할 수있게합니다.
광섬유 자이로 스코프의 원리는 광 검출기에서 빛의 빔을 방출하는 것입니다. 이 광선은 커플러를 통과하여 한쪽 끝에서 들어가 다른 쪽에서 나가는 것입니다. 그런 다음 광학 루프를 통해 여행합니다. 다른 방향에서 나오는 두 개의 빛의 빔은 루프에 들어가서 돌고 후 일관된 중첩을 완료합니다. 리턴 라이트는 광 방출 다이오드 (LED)를 다시 입력하며, 이는 강도를 감지하는 데 사용됩니다. 광섬유 자이로 스코프의 원리는 간단 해 보일 수 있지만, 가장 중요한 도전은 두 광선의 광 경로 길이에 영향을 미치는 요소를 제거하는 데 있습니다. 이것은 광섬유 자이로 스코프 개발에 직면 한 가장 중요한 문제 중 하나입니다.
1 ： 초강성 다이오드 2 ： 광 검출기 다이오드
3. 빛 소스 커플러 4.섬유 고리 커플러 5. 광섬유 링
광섬유 자이로 스코프의 장점
안개는 관성 내비게이션 시스템에서 귀중한 몇 가지 장점을 제공합니다. 그들은 탁월한 정확도, 신뢰성 및 내구성으로 유명합니다. 기계적 자이로와 달리 안개는 움직이는 부분이 없으므로 마모 위험이 줄어 듭니다. 또한 충격과 진동에 저항력이있어 항공 우주 및 방어 응용 프로그램과 같은 까다로운 환경에 이상적입니다.
관성 내비게이션에서 광섬유 자이로 스코프의 통합
관성 내비게이션 시스템은 높은 정밀성과 신뢰성으로 인해 FOG를 점점 더 통합하고 있습니다. 이 자이로 스코프는 방향 및 위치의 정확한 결정에 필요한 중요한 각속도 측정을 제공합니다. FOG를 기존 관성 내비게이션 시스템에 통합함으로써, 연산자는 특히 극심한 정밀도가 필요한 상황에서 향상된 내비게이션 정확도의 이점을 얻을 수 있습니다.
관성 내비게이션에서 광섬유 자이로 스코프의 응용
안개를 포함 시키면 다양한 도메인에서 관성 내비게이션 시스템의 응용이 확장되었습니다. 항공 우주 및 항공에서 안개 장감 시스템은 항공기, 드론 및 우주선을위한 정확한 내비게이션 솔루션을 제공합니다. 또한 해상 내비게이션, 지질 조사 및 고급 로봇 공학에 광범위하게 사용되므로 이러한 시스템은 성능과 신뢰성을 높이고 작동 할 수 있습니다.
광섬유 자이로 스코프의 다른 구조적 변이체
광섬유 자이로 스코프는 다양한 구조적 구성으로 제공되며, 현재 공학 영역에 들어가는 우세는 다음과 같습니다.폐 루프 편광-시신경 자이로 스코프. 이 자이로 스코프의 핵심은 다음과 같습니다편광 관리 섬유 루프편광 관리 섬유 및 정확하게 설계된 프레임 워크를 포함합니다. 이 루프의 구조에는 고유 한 밀봉 겔에 의해 보충되어 고형 상태 파이버 루프 코일을 형성하는 4 배 대칭 권선 방법이 포함됩니다.
주요 기능편광 관리 광섬유 g이로 코일
▶ 독특한 프레임 워크 설계 :자이로 스코프 루프는 다양한 유형의 편광 관리 섬유를 쉽게 수용하는 독특한 프레임 워크 설계를 특징으로합니다.
▶ 4 배 대칭 권선 기술 :4 배 대칭 권선 기술은 셔츠 효과를 최소화하여 정확하고 신뢰할 수있는 측정을 보장합니다.
▶ 고급 밀봉 젤 재료 :고유 한 경화 기술과 결합 된 고급 밀봉 겔 재료의 고용은 진동에 대한 저항을 향상시켜 이러한 자이로 스코프 루프가 까다로운 환경의 응용에 이상적입니다.
▶ 고온 일관성 안정성 :자이로 스코프 루프는 고온 일관성 안정성을 나타내며 다양한 열 조건에서도 정확도를 보장합니다.
▶ 단순화 된 경량 프레임 워크 :자이로 스코프 루프는 간단하지만 가벼운 프레임 워크로 설계되어 고전 처리 정밀도를 보장합니다.
▶ 일관된 와인딩 과정 :와인딩 공정은 다양한 정밀 섬유 자이로 스코프의 요구 사항에 적응하여 안정적으로 유지됩니다.
참조
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