Инерцийн навигаци гэж юу вэ?
Инерцийн навигацийн үндэс
Инерцийн навигацийн үндсэн зарчмууд нь бусад навигацийн аргуудтай төстэй юм.Энэ нь чиг баримжаа, байрлал зэрэг навигацийн параметрүүдийг нарийн тодорхойлохын тулд эхний байрлал, анхны чиг баримжаа, агшин бүрт хөдөлгөөний чиглэл, чиг баримжаа зэрэг гол мэдээллийг олж авах, эдгээр өгөгдлийг аажмаар нэгтгэх (математик интеграцийн үйлдлүүд) дээр тулгуурладаг.
Инерцийн навигаци дахь мэдрэгчийн үүрэг
Хөдөлгөөнт объектын одоогийн чиг баримжаа (хандлага) болон байршлын мэдээллийг олж авахын тулд инерцийн навигацийн системүүд нь акселерометр ба гироскопоос бүрдсэн чухал мэдрэгчүүдийг ашигладаг.Эдгээр мэдрэгчүүд нь инерцийн лавлагааны хүрээнд зөөгчийн өнцгийн хурд ба хурдатгалыг хэмждэг.Дараа нь өгөгдлийг нэгтгэж, цаг хугацааны явцад боловсруулж, хурд болон харьцангуй байрлалын мэдээллийг гаргаж авдаг.Дараа нь энэ мэдээллийг анхны байрлалын өгөгдөлтэй хамт навигацийн координатын систем болгон хувиргаж, тээвэрлэгчийн одоогийн байршлыг тодорхойлоход хүрдэг.
Инерцийн навигацийн системийн үйл ажиллагааны зарчим
Инерцийн навигацийн системүүд нь бие даасан, дотоод хаалттай хэлхээний навигацийн систем хэлбэрээр ажилладаг.Тэд тээвэрлэгчийн хөдөлгөөний үед гарсан алдааг засахын тулд бодит цагийн гадаад мэдээллийн шинэчлэлд найддаггүй.Иймээс нэг инерцийн навигацийн систем нь богино хугацааны навигацийн ажилд тохиромжтой.Урт хугацааны үйл ажиллагааны хувьд хуримтлагдсан дотоод алдааг үе үе засахын тулд хиймэл дагуулд суурилсан навигацийн систем гэх мэт навигацийн бусад аргуудтай хослуулах шаардлагатай.
Инерцийн навигацийн нуугдмал байдал
Тэнгэрийн навигаци, хиймэл дагуулын навигаци, радио навигаци зэрэг орчин үеийн навигацийн технологид инерцийн навигаци нь бие даасан байдлаар ялгардаг.Энэ нь гадаад орчинд дохио өгдөггүй, огторгуйн биетүүд эсвэл гадны дохионоос хамаардаггүй.Иймээс инерцийн навигацийн системүүд нь нууцлалыг дээд зэргээр хангадаг тул нууцлалыг дээд зэргээр шаарддаг программуудад тохиромжтой.
Инерцийн навигацийн албан ёсны тодорхойлолт
Инерцийн навигацийн систем (INS) нь гироскоп болон акселерометрийг мэдрэгч болгон ашигладаг навигацийн параметрийн үнэлгээний систем юм.Гироскопын гаралт дээр суурилсан систем нь навигацийн координатын систем дэх хурд ба тээвэрлэгчийн байрлалыг тооцоолохын тулд акселерометрийн гаралтыг ашиглан навигацийн координатын системийг бий болгодог.
Инерцийн навигацийн хэрэглээ
Инерцийн технологи нь сансар судлал, нисэх онгоц, далай тэнгис, газрын тосны хайгуул, геодези, далай судлалын судалгаа, геологийн өрөмдлөг, робот техник, төмөр замын систем зэрэг олон салбарт өргөн хүрээний хэрэглээг олсон.Дэвшилтэт инерцийн мэдрэгч бий болсноор инерцийн технологи нь бусад салбарт автомашины үйлдвэрлэл, эмнэлгийн электрон төхөөрөмжүүдэд ашиг тусаа өргөжүүлсэн.Энэхүү өргөжиж буй хэрэглээний хамрах хүрээ нь олон төрлийн программуудад өндөр нарийвчлалтай навигаци болон байршил тогтоох чадварыг хангахад инерцийн навигацийн гол үүрэг улам бүр нэмэгдэж байгааг онцолж байна.
Инерцийн удирдамжийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсэг:Шилэн кабелийн гироскоп
Шилэн кабелийн гироскопуудын танилцуулга
Инерцийн навигацийн системүүд нь үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нарийвчлал, нарийвчлалаас ихээхэн хамаардаг.Эдгээр системийн чадавхийг ихээхэн сайжруулсан нэг бүрэлдэхүүн хэсэг бол шилэн кабелийн гироскоп (FOG) юм.МАНАН бол тээвэрлэгчийн өнцгийн хурдыг гайхалтай нарийвчлалтайгаар хэмжихэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг чухал мэдрэгч юм.
Шилэн кабелийн гироскопын ажиллагаа
МАНАН нь Sagnac эффектийн зарчмаар ажилладаг бөгөөд энэ нь лазер туяаг хоёр тусдаа зам болгон хувааж, ороомогтой шилэн кабелийн гогцооны дагуу эсрэг чиглэлд шилжих боломжийг олгодог.МАНАН-д суулгагдсан зөөгчийг эргүүлэх үед хоёр цацрагийн хоорондох аялах хугацааны зөрүү нь тээвэрлэгчийн эргэлтийн өнцгийн хурдтай пропорциональ байна.Sagnac-ийн фазын шилжилт гэж нэрлэгддэг энэ хугацааны саатлыг дараа нь нарийн хэмжиж, МАНАН нь тээвэрлэгчийн эргэлтийн талаар үнэн зөв мэдээлэл өгөх боломжийг олгодог.
Шилэн кабелийн гироскопын зарчим нь фотодетектороос гэрлийн туяа ялгаруулах явдал юм.Энэ гэрлийн цацраг нь холбогчоор дамжин нэг төгсгөлөөс орж, нөгөө талаас гардаг.Дараа нь энэ нь оптик хүрдээр дамждаг.Өөр өөр чиглэлээс ирж буй хоёр гэрлийн цацраг гогцоонд орж, эргэн тойронд эргэлдсэний дараа уялдаатай суперпозиция гүйцэтгэнэ.Буцаж буй гэрэл нь түүний эрч хүчийг илрүүлэхэд ашигладаг гэрэл ялгаруулах диод (LED) руу дахин ордог.Шилэн кабелийн гироскопын зарчим нь энгийн мэт санагдаж болох ч хамгийн чухал асуудал бол хоёр гэрлийн цацрагийн оптик замын уртад нөлөөлдөг хүчин зүйлсийг арилгах явдал юм.Энэ бол шилэн кабелийн гироскопыг хөгжүүлэхэд тулгардаг хамгийн чухал асуудлуудын нэг юм.
1: супер гэрэлтдэг диод 2: фото илрүүлэгч диод
3.гэрлийн эх үүсвэр холбогч 4.шилэн цагираг холбогч 5.оптик шилэн цагираг
Шилэн кабелийн гироскопын давуу тал
МАНАН нь инерцийн навигацийн системд үнэлж баршгүй олон давуу талтай байдаг.Тэд онцгой нарийвчлал, найдвартай байдал, бат бөх чанараараа алдартай.Механик гирогуудаас ялгаатай нь МАНАН нь хөдлөх хэсэггүй тул элэгдэл, урагдах эрсдлийг бууруулдаг.Нэмж дурдахад тэдгээр нь цочрол, чичиргээнд тэсвэртэй тул сансар огторгуй, батлан хамгаалах гэх мэт хүнд нөхцөлд ашиглахад тохиромжтой.
Инерцийн навигацид шилэн оптик гироскопыг нэгтгэх
Инерцийн навигацийн системүүд нь өндөр нарийвчлал, найдвартай байдлаас шалтгаалан МАНАН-г улам бүр нэгтгэж байна.Эдгээр гироскопууд нь чиг баримжаа, байрлалыг үнэн зөв тодорхойлоход шаардлагатай өнцгийн хурдны чухал хэмжилтүүдийг өгдөг.МАНАН-г одоо байгаа инерцийн навигацийн системд нэгтгэснээр операторууд навигацийн нарийвчлалыг сайжруулж, ялангуяа хэт нарийвчлал шаардлагатай нөхцөлд ашиг тус хүртэх боломжтой.
Инерцийн навигаци дахь шилэн оптик гироскопын хэрэглээ
МАНАН-г оруулсан нь инерцийн навигацийн системийн хэрэглээг янз бүрийн домэйн дээр өргөжүүлсэн.Сансар, нисэхийн салбарт МАНАН-аар тоноглогдсон системүүд нь нисэх онгоц, нисгэгчгүй онгоц, сансрын хөлөгт зориулсан навигацийн нарийн шийдлүүдийг санал болгодог.Эдгээрийг далайн навигаци, геологийн судалгаа, дэвшилтэт робот техникт өргөнөөр ашигладаг бөгөөд эдгээр системийг сайжруулсан гүйцэтгэл, найдвартай ажиллагаатай болгох боломжийг олгодог.
Шилэн кабелийн гироскопуудын бүтцийн янз бүрийн хувилбарууд
Шилэн кабелийн гироскопууд нь янз бүрийн бүтцийн тохиргоотой байдаг бөгөөд одоогоор инженерчлэлийн салбарт зонхилох нь ...битүү хүрдний туйлшралыг хадгалах шилэн кабелийн гироскоп.Энэхүү гироскопын гол цөм ньтуйлшралыг хадгалах шилэн гогцоо, туйлшралыг хадгалах утас, нарийн зохион бүтээсэн хүрээ.Энэхүү гогцоог бүтээхэд дөрвөн талт тэгш хэмтэй ороомгийн аргыг багтаасан бөгөөд хатуу төлөвт шилэн гогцооны ороомог үүсгэх өвөрмөц лацдан холболтын гель нэмсэн.
-ийн гол онцлогуудТуйлшрал-Фибер оптикийг хадгалах Gyro ороомог
▶Өвөрмөц хүрээний дизайн:Гироскопын гогцоонууд нь янз бүрийн төрлийн туйлшралыг хадгалах утаснуудыг хялбархан багтаасан өвөрмөц хүрээний загвартай.
▶Дөрвөн дахин тэгш хэмтэй ороомгийн техник:Дөрвөн дахин тэгш хэмтэй ороомгийн техник нь Шупегийн нөлөөг багасгаж, нарийвчлалтай, найдвартай хэмжилтийг баталгаажуулдаг.
▶Дэвшилтэт битүүмжлэх гель материал:Дэвшилтэт битүүмжлэх гель материалыг ашиглах нь өвөрмөц хатууруулах техниктэй хослуулан чичиргээний эсэргүүцлийг нэмэгдүүлж, эдгээр гироскоп гогцоонуудыг хүнд нөхцөлд хэрэглэхэд тохиромжтой болгодог.
▶Өндөр температурын уялдаа холбоотой тогтвортой байдал:Гироскопын гогцоонууд нь өндөр температурын уялдаа холбоотой тогтвортой байдлыг харуулж, янз бүрийн дулааны нөхцөлд ч нарийвчлалыг баталгаажуулдаг.
▶Хялбаршуулсан хөнгөн бүтэц:Гироскопын гогцоонууд нь энгийн атлаа хөнгөн бүтэцтэй бөгөөд боловсруулалтын өндөр нарийвчлалыг баталгаажуулдаг.
▶Тогтвортой ороомгийн процесс:Ороомгийн процесс нь янз бүрийн нарийн шилэн кабелийн гироскопуудын шаардлагад нийцүүлэн тогтвортой хэвээр байна.
Лавлагаа
Groves, PD (2008).Инерцийн навигацийн танилцуулга.The Journal of Navigation, 61(1), 13-28.
Эль-Шейми, Н., Хоу, Х., Ниу, X. (2019).Навигацийн хэрэглээний инерцийн мэдрэгчийн технологи: хамгийн сүүлийн үеийн байдал.Хиймэл дагуулын навигаци, 1(1), 1-15.
Вудман, ОЖ (2007).Инерцийн навигацийн танилцуулга.Кембрижийн их сургууль, Компьютерийн лаборатори, UCAM-CL-TR-696.
Chatila, R., & Laumond, JP (1985).Хөдөлгөөнт роботуудад зориулсан байрлалын лавлагаа, дэлхийн тогтвортой загварчлал.1985 оны IEEE-ийн робот техник ба автоматжуулалтын олон улсын бага хурлын эмхэтгэлд(2-р боть, 138-145-р тал).IEEE.
Үнэгүй консул хэрэгтэй байна уу?
МИНИЙ ТӨСЛҮҮДИЙН ЗАРИМ
Миний хувь нэмрээ оруулсан ГАЙХАЛТАЙ БҮТЭЭЛҮҮД.БАХАРХАЛТАЙ!
