जड़त्वीय मार्गदर्शन का मुख्य घटक:फाइबर ऑप्टिक जाइरोस्कोप

फाइबर ऑप्टिक जाइरोस्कोप का परिचय

जड़त्वीय नेविगेशन प्रणालियाँ अपने मुख्य घटकों की सटीकता और परिशुद्धता पर अत्यधिक निर्भर करती हैं। ऐसा ही एक घटक जिसने इन प्रणालियों की क्षमताओं को उल्लेखनीय रूप से बढ़ाया है, वह है फाइबर ऑप्टिक जाइरोस्कोप (FOG)। FOG एक महत्वपूर्ण सेंसर है जो वाहक के कोणीय वेग को उल्लेखनीय सटीकता के साथ मापने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

फाइबर ऑप्टिक जाइरोस्कोप संचालन

एफओजी सैग्नैक प्रभाव के सिद्धांत पर काम करते हैं, जिसमें एक लेज़र किरण को दो अलग-अलग पथों में विभाजित किया जाता है, जिससे वह एक कुंडलित फाइबर ऑप्टिक लूप के साथ विपरीत दिशाओं में गति कर पाती है। जब एफओजी में सन्निहित वाहक घूमता है, तो दोनों किरणों के बीच यात्रा समय का अंतर वाहक के घूर्णन के कोणीय वेग के समानुपाती होता है। इस समय विलंब, जिसे सैग्नैक चरण परिवर्तन के रूप में जाना जाता है, को तब सटीक रूप से मापा जाता है, जिससे एफओजी वाहक के घूर्णन के बारे में सटीक डेटा प्रदान करने में सक्षम होता है।

फाइबर ऑप्टिक जाइरोस्कोप का सिद्धांत एक फोटोडिटेक्टर से प्रकाश की किरण उत्सर्जित करना है। यह प्रकाश किरण एक युग्मक से होकर गुजरती है, एक छोर से प्रवेश करती है और दूसरे छोर से बाहर निकलती है। फिर यह एक प्रकाशीय लूप से होकर गुजरती है। विभिन्न दिशाओं से आने वाली दो प्रकाश किरणें लूप में प्रवेश करती हैं और चारों ओर चक्कर लगाने के बाद एक सुसंगत अध्यारोपण पूरा करती हैं। लौटता हुआ प्रकाश एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) में पुनः प्रवेश करता है, जिसका उपयोग इसकी तीव्रता का पता लगाने के लिए किया जाता है। हालाँकि फाइबर ऑप्टिक जाइरोस्कोप का सिद्धांत सरल लग सकता है, लेकिन सबसे बड़ी चुनौती दो प्रकाश किरणों के प्रकाशीय पथ की लंबाई को प्रभावित करने वाले कारकों को दूर करने में है। फाइबर ऑप्टिक जाइरोस्कोप के विकास में यह सबसे महत्वपूर्ण मुद्दों में से एक है।

1：सुपरल्यूमिनसेंट डायोड           2：फोटोडिटेक्टर डायोड

3.प्रकाश स्रोत युग्मक           4.फाइबर रिंग कपलर            5.ऑप्टिकल फाइबर रिंग

फाइबर ऑप्टिक जाइरोस्कोप के लाभ

FOG कई लाभ प्रदान करते हैं जो उन्हें जड़त्वीय नेविगेशन प्रणालियों में अमूल्य बनाते हैं। ये अपनी असाधारण सटीकता, विश्वसनीयता और टिकाऊपन के लिए जाने जाते हैं। यांत्रिक गायरो के विपरीत, FOG में कोई गतिशील भाग नहीं होता, जिससे टूट-फूट का जोखिम कम होता है। इसके अतिरिक्त, ये झटके और कंपन के प्रति प्रतिरोधी होते हैं, जो इन्हें एयरोस्पेस और रक्षा अनुप्रयोगों जैसे कठिन वातावरणों के लिए आदर्श बनाता है।

जड़त्वीय नेविगेशन में फाइबर ऑप्टिक जाइरोस्कोप का एकीकरण

जड़त्वीय नेविगेशन प्रणालियों में उनकी उच्च परिशुद्धता और विश्वसनीयता के कारण FOG का उपयोग तेज़ी से बढ़ रहा है। ये जाइरोस्कोप दिशा और स्थिति के सटीक निर्धारण के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण कोणीय वेग माप प्रदान करते हैं। मौजूदा जड़त्वीय नेविगेशन प्रणालियों में FOG को एकीकृत करके, ऑपरेटर बेहतर नेविगेशन सटीकता का लाभ उठा सकते हैं, खासकर उन स्थितियों में जहाँ अत्यधिक परिशुद्धता आवश्यक हो।

जड़त्वीय नेविगेशन में फाइबर ऑप्टिक जाइरोस्कोप के अनुप्रयोग

एफओजी के समावेश ने विभिन्न क्षेत्रों में जड़त्वीय नेविगेशन प्रणालियों के अनुप्रयोगों का विस्तार किया है। एयरोस्पेस और विमानन में, एफओजी से सुसज्जित प्रणालियाँ विमानों, ड्रोनों और अंतरिक्ष यान के लिए सटीक नेविगेशन समाधान प्रदान करती हैं। इनका व्यापक रूप से समुद्री नेविगेशन, भूवैज्ञानिक सर्वेक्षणों और उन्नत रोबोटिक्स में भी उपयोग किया जाता है, जिससे ये प्रणालियाँ बेहतर प्रदर्शन और विश्वसनीयता के साथ काम कर पाती हैं।

फाइबर ऑप्टिक जाइरोस्कोप के विभिन्न संरचनात्मक प्रकार

फाइबर ऑप्टिक जाइरोस्कोप विभिन्न संरचनात्मक विन्यासों में आते हैं, जिनमें से वर्तमान में इंजीनियरिंग के क्षेत्र में प्रवेश करने वाला प्रमुख हैबंद-लूप ध्रुवीकरण-रखरखाव फाइबर ऑप्टिक जाइरोस्कोपइस जाइरोस्कोप के मूल में हैध्रुवीकरण-बनाए रखने वाला फाइबर लूप, जिसमें ध्रुवीकरण-धारण करने वाले फाइबर और एक सटीक रूप से डिज़ाइन किया गया ढाँचा शामिल है। इस लूप के निर्माण में एक चार-गुना सममित वाइंडिंग विधि शामिल है, जिसके पूरक के रूप में एक अद्वितीय सीलिंग जेल का उपयोग करके एक ठोस-अवस्था फाइबर लूप कॉइल बनाया जाता है।