Přihlaste se k odběru našich sociálních sítí a získejte rychlý příspěvek
Prstencové laserové gyroskopy (RLG) od svého vzniku výrazně pokročily a hrají klíčovou roli v moderních navigačních a dopravních systémech. Tento článek se zabývá vývojem, principem a aplikacemi RLG a zdůrazňuje jejich význam v inerciálních navigačních systémech a jejich využití v různých dopravních mechanismech.
Historická cesta gyroskopů
Od konceptu k moderní navigaci
Cesta gyroskopů začala společným vynálezem prvního gyroskopu v roce 1908 Elmerem Sperrym, přezdívaným „otec moderní navigační technologie“, a Hermanem Anschütz-Kaempfem. V průběhu let zaznamenaly gyroskopy podstatná zlepšení, která zlepšila jejich použitelnost v navigaci a dopravě. Tyto pokroky umožnily gyroskopům poskytnout zásadní vodítko pro stabilizaci letů letadel a umožnění provozu autopilota. Pozoruhodná demonstrace Lawrence Sperryho v červnu 1914 ukázala potenciál gyroskopického autopilota stabilizací letadla, když stál v kokpitu, což znamenalo významný skok vpřed v technologii autopilota.
Přechod na prstencové laserové gyroskopy
Evoluce pokračovala vynálezem prvního prstencového laserového gyroskopu v roce 1963 Mackem a Davisem. Tato inovace znamenala posun od mechanických gyroskopů k laserovým gyroskopům, které nabízely vyšší přesnost, nižší údržbu a nižší náklady. Dnes prstencové laserové gyroskopy, zejména ve vojenských aplikacích, dominují trhu díky své spolehlivosti a účinnosti v prostředích, kde jsou kompromitovány signály GPS.
Princip prstencových laserových gyroskopů
Pochopení Sagnacova efektu
Základní funkce RLG spočívá v jejich schopnosti určit orientaci objektu v inerciálním prostoru. Toho je dosaženo pomocí Sagnacova efektu, kdy prstencový interferometr využívá laserové paprsky pohybující se v opačných směrech kolem uzavřené dráhy. Interferenční obrazec vytvořený těmito paprsky funguje jako stacionární referenční bod. Jakýkoli pohyb mění délky dráhy těchto paprsků, což způsobuje změnu interferenčního vzoru úměrnou úhlové rychlosti. Tato důmyslná metoda umožňuje RLG měřit orientaci s výjimečnou přesností bez spoléhání se na externí reference.
Aplikace v navigaci a dopravě
Revoluční inerciální navigační systémy (INS)
RLG jsou nápomocné při vývoji inerciálních navigačních systémů (INS), které jsou klíčové pro navádění lodí, letadel a raket v prostředích, kde je zakázáno GPS. Jejich kompaktní design bez tření je činí ideálními pro takové aplikace a přispívají ke spolehlivějším a přesnějším navigačním řešením.
Stabilizovaná platforma vs. Strap-Down INS
Technologie INS se vyvinuly tak, aby zahrnovaly jak stabilizovanou platformu, tak popruhové systémy. Stabilizovaná platforma INS, navzdory své mechanické složitosti a náchylnosti k opotřebení, nabízí robustní výkon díky integraci analogových dat. Nana druhé straně systémy INS s popruhy těží z kompaktní a bezúdržbové povahy RLG, díky čemuž jsou preferovanou volbou pro moderní letadla kvůli jejich hospodárnosti a přesnosti.
Vylepšení raketové navigace
RLG také hrají klíčovou roli v naváděcích systémech inteligentní munice. V prostředích, kde je nespolehlivá GPS, poskytují RLG spolehlivou alternativu pro navigaci. Jejich malá velikost a odolnost vůči extrémním silám je činí vhodnými pro střely a dělostřelecké granáty, jejichž příkladem jsou systémy jako řízená střela Tomahawk a M982 Excalibur.
Schéma příkladu kardanové inerciální stabilizované plošiny s použitím držáků. S laskavým svolením Engineering 360.
Vyloučení odpovědnosti:
- Tímto prohlašujeme, že některé obrázky zobrazené na našich webových stránkách jsou shromážděny z internetu a Wikipedie s cílem propagovat vzdělávání a sdílení informací. Respektujeme práva duševního vlastnictví všech tvůrců. Použití těchto obrázků není určeno pro komerční zisk.
- Pokud se domníváte, že jakýkoli použitý obsah porušuje vaše autorská práva, kontaktujte nás. Jsme více než ochotni přijmout vhodná opatření, včetně odstranění obrázků nebo poskytnutí řádného uvedení zdroje, abychom zajistili soulad se zákony a předpisy o duševním vlastnictví. Naším cílem je udržovat platformu, která je bohatá na obsah, je spravedlivá a respektuje práva duševního vlastnictví ostatních.
- Kontaktujte nás prosím na následující e-mailové adrese:sales@lumispot.cn. Zavazujeme se podniknout okamžité kroky po obdržení jakéhokoli oznámení a garantujeme 100% spolupráci při řešení jakýchkoli takových problémů.
Čas odeslání: duben-01-2024