Přihlaste se k odběru našich sociálních médií pro rychlé zveřejnění
Kruhové laserové gyroskopy (RLG) se od svého vzniku výrazně posunuly vpřed a hrají klíčovou roli v moderních navigačních a dopravních systémech. Tento článek se ponoří do vývoje, principu a aplikací RLG a zdůrazní 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 gyrokompasu v roce 1908 Elmerem Sperrym, přezdívaným „otec moderní navigační technologie“, a Hermanem Anschütz-Kaempfem. V průběhu let se gyroskopy dočkaly podstatného vylepšení, které zvýšilo jejich užitečnost v navigaci a dopravě. Díky tomuto pokroku mohou gyroskopy poskytovat klíčové vedení pro stabilizaci letu letadel a umožňovat provoz autopilota. Pozoruhodná demonstrace Lawrence Sperryho v červnu 1914 představila potenciál gyroskopického autopilota stabilizací letadla, zatímco stál v kokpitu, což znamenalo významný skok vpřed v technologii autopilota.
Přechod na kruhové laserové gyroskopy
Vývoj pokračoval vynálezem prvního prstencového laserového gyroskopu v roce 1963 Macekem a Davisem. Tato inovace znamenala posun od mechanických gyroskopů k laserovým gyroskopům, které nabízely vyšší přesnost, nižší nároky na údržbu a nižší náklady. Dnes prstencové laserové gyroskopy, zejména ve vojenských aplikacích, dominují trhu díky své spolehlivosti a účinnosti v prostředích, kde jsou signály GPS rušeny.
Princip kruhových laserových gyroskopů
Pochopení Sagnacova efektu
Základní funkce RLG spočívá v jejich schopnosti určovat orientaci objektu v inerciálním prostoru. Toho je dosaženo pomocí Sagnacova jevu, kdy prstencový interferometr využívá laserové paprsky pohybující se v opačných směrech po uzavřené dráze. Interferenční obrazec vytvořený těmito paprsky funguje jako stacionární referenční bod. Jakýkoli pohyb mění délky dráhy těchto paprsků, což způsobuje změnu interferenčního obrazce úměrnou úhlové rychlosti. Tato důmyslná metoda umožňuje RLG měřit orientaci s výjimečnou přesností, aniž by se spoléhaly na externí reference.
Aplikace v navigaci a dopravě
Revoluce v inerciálních navigačních systémech (INS)
RLG hrají klíčovou roli ve vývoji inerciálních navigačních systémů (INS), které jsou klíčové pro navádění lodí, letadel a raket v prostředích bez GPS. Jejich kompaktní konstrukce bez tření je činí ideálními pro takové aplikace a přispívají ke spolehlivějším a přesnějším navigačním řešením.
Stabilizovaná platforma vs. připínací INS
Technologie INS se vyvinuly a zahrnují jak stabilizované platformy, tak i systémy s připevněním popruhů. INS se stabilizovanou platformou, navzdory své mechanické složitosti a náchylnosti k opotřebení, nabízejí robustní výkon díky integraci analogových dat.Na druhou stranu, systémy INS s pevnou montáží těží z kompaktní a bezúdržbové povahy RLG, což z nich činí preferovanou volbu pro moderní letadla díky jejich nákladové efektivitě a přesnosti.
Vylepšení navigace střel
RLG hrají také klíčovou roli v naváděcích systémech inteligentní munice. V prostředích, kde je GPS nespolehlivé, poskytují RLG spolehlivou alternativu pro navigaci. Jejich malá velikost a odolnost vůči extrémním silám je činí vhodnými pro rakety a dělostřelecké granáty, jakými jsou systémy, jako je řízená střela Tomahawk a M982 Excalibur.
Schéma příkladu inerciálně stabilizované platformy s kardanovým závěsem a úchyty. S laskavým svolením Engineering 360.
Prohlášení o vyloučení odpovědnosti:
- Tímto prohlašujeme, že některé obrázky zobrazené na našich webových stránkách byly shromážděny z internetu a Wikipedie s cílem podpořit vzdělávání a sdílení informací. Respektujeme práva duševního vlastnictví všech tvůrců. Použití těchto obrázků není určeno ke komerčnímu zisku.
- Pokud se domníváte, že některý z použitého obsahu porušuje vaše autorská práva, kontaktujte nás. Jsme více než ochotni přijmout vhodná opatření, včetně odstranění obrázků nebo uvedení zdroje, abychom zajistili dodržování zákonů a předpisů o duševním vlastnictví. Naším cílem je udržovat platformu, která je bohatá na obsah, spravedlivá a respektuje práva duševního vlastnictví ostatních.
- Kontaktujte nás prosím na následující e-mailové adrese:sales@lumispot.cnZavazujeme se k okamžitému přijetí jakéhokoli oznámení a garantujeme 100% spolupráci při řešení jakýchkoli takových problémů.
Čas zveřejnění: 1. dubna 2024