विज्ञान और अनुसंधान

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कोहरे घटक समाधान

जड़त्वीय नेविगेशन क्या है?

जड़त्वीय नेविगेशन के मूल सिद्धांत

                                               

जड़त्वीय नेविगेशन के मूल सिद्धांत अन्य नेविगेशन विधियों के समान हैं। यह प्रारंभिक स्थिति, प्रारंभिक अभिविन्यास, प्रत्येक क्षण में गति की दिशा और अभिविन्यास सहित प्रमुख जानकारी प्राप्त करने पर निर्भर करता है, और उत्तरोत्तर इन आंकड़ों (गणितीय एकीकरण संचालन के अनुरूप) को नेविगेशन मापदंडों, जैसे अभिविन्यास और स्थिति जैसे नेविगेशन मापदंडों का निर्धारण करने के लिए एकीकृत करता है।

 

जड़त्वीय नेविगेशन में सेंसर की भूमिका

                                               

एक चलती वस्तु की वर्तमान अभिविन्यास (दृष्टिकोण) और स्थिति की जानकारी प्राप्त करने के लिए, जड़त्वीय नेविगेशन सिस्टम महत्वपूर्ण सेंसर के एक सेट को नियोजित करते हैं, जिसमें मुख्य रूप से एक्सेलेरोमीटर और गायरोस्कोप शामिल हैं। ये सेंसर एक जड़त्वीय संदर्भ फ्रेम में वाहक के कोणीय वेग और त्वरण को मापते हैं। तब वेग और सापेक्ष स्थिति की जानकारी प्राप्त करने के लिए डेटा को समय के साथ एकीकृत और संसाधित किया जाता है। इसके बाद, यह जानकारी नेविगेशन समन्वय प्रणाली में बदल जाती है, प्रारंभिक स्थिति डेटा के साथ संयोजन में, वाहक के वर्तमान स्थान के निर्धारण में समापन।

 

जड़त्वीय नेविगेशन प्रणालियों के संचालन सिद्धांत

                                               

जड़त्वीय नेविगेशन सिस्टम स्व-निहित, आंतरिक बंद-लूप नेविगेशन सिस्टम के रूप में काम करते हैं। वे वाहक की गति के दौरान त्रुटियों को ठीक करने के लिए वास्तविक समय के बाहरी डेटा अपडेट पर भरोसा नहीं करते हैं। जैसे, एक एकल जड़त्वीय नेविगेशन प्रणाली छोटी अवधि नेविगेशन कार्यों के लिए उपयुक्त है। लंबी अवधि के संचालन के लिए, इसे अन्य नेविगेशन विधियों, जैसे कि उपग्रह-आधारित नेविगेशन सिस्टम के साथ जोड़ा जाना चाहिए, समय-समय पर संचित आंतरिक त्रुटियों को सही करने के लिए।

 

जड़त्वीय नेविगेशन की कंसीलेबिलिटी

                                               

आधुनिक नेविगेशन प्रौद्योगिकियों में, आकाशीय नेविगेशन, सैटेलाइट नेविगेशन और रेडियो नेविगेशन सहित, जड़त्वीय नेविगेशन स्वायत्त के रूप में बाहर खड़ा है। यह न तो बाहरी वातावरण में संकेतों का उत्सर्जन करता है और न ही खगोलीय वस्तुओं या बाहरी संकेतों पर निर्भर करता है। नतीजतन, जड़त्वीय नेविगेशन सिस्टम उच्चतम स्तर के कंसीलबिलिटी की पेशकश करते हैं, जिससे उन्हें पूरी गोपनीयता की आवश्यकता होती है।

 

जड़त्वीय नेविगेशन की आधिकारिक परिभाषा

                                               

जड़त्वीय नेविगेशन प्रणाली (INS) एक नेविगेशन पैरामीटर अनुमान प्रणाली है जो सेंसर के रूप में गायरोस्कोप और एक्सेलेरोमीटर को नियुक्त करती है। गायरोस्कोप के आउटपुट के आधार पर सिस्टम, नेविगेशन समन्वय प्रणाली में वाहक के वेग और स्थिति की गणना करने के लिए एक्सेलेरोमीटर के आउटपुट का उपयोग करते हुए एक नेविगेशन समन्वय प्रणाली स्थापित करता है।

 

जड़त्वीय नेविगेशन के आवेदन

                                               

जड़त्वीय प्रौद्योगिकी ने विभिन्न डोमेन में व्यापक अनुप्रयोगों को पाया है, जिसमें एयरोस्पेस, विमानन, समुद्री, पेट्रोलियम अन्वेषण, जियोडसी, ओशनोग्राफिक सर्वेक्षण, भूवैज्ञानिक ड्रिलिंग, रोबोटिक्स और रेलवे सिस्टम शामिल हैं। उन्नत जड़त्वीय सेंसर के आगमन के साथ, जड़त्वीय प्रौद्योगिकी ने अन्य क्षेत्रों के बीच मोटर वाहन उद्योग और चिकित्सा इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए अपनी उपयोगिता को बढ़ाया है। अनुप्रयोगों का यह विस्तार दायरा अनुप्रयोगों की एक भीड़ के लिए उच्च परिशुद्धता नेविगेशन और स्थिति क्षमताओं को प्रदान करने में जड़त्वीय नेविगेशन की तेजी से महत्वपूर्ण भूमिका को रेखांकित करता है।

जड़त्वीय मार्गदर्शन का मुख्य घटक:फाइबर ऑप्टिक जाइरोस्कोप

 

फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप का परिचय

जड़त्वीय नेविगेशन सिस्टम बहुत अधिक उनके मूल घटकों की सटीकता और सटीकता पर भरोसा करते हैं। एक ऐसा घटक जिसने इन प्रणालियों की क्षमताओं को काफी बढ़ाया है, वह है फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप (एफओजी)। फॉग एक महत्वपूर्ण सेंसर है जो उल्लेखनीय सटीकता के साथ वाहक के कोणीय वेग को मापने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

 

फाइबर ऑप्टिक जाइरोस्कोप संचालन

कोहरे SAGNAC प्रभाव के सिद्धांत पर काम करते हैं, जिसमें एक लेजर बीम को दो अलग -अलग रास्तों में विभाजित करना शामिल है, जिससे यह एक कुंडलित फाइबर ऑप्टिक लूप के साथ विपरीत दिशाओं में यात्रा करने की अनुमति देता है। जब वाहक, कोहरे के साथ एम्बेडेड, घूमता है, तो दो बीमों के बीच यात्रा के समय में अंतर वाहक के रोटेशन के कोणीय वेग के लिए आनुपातिक होता है। इस समय में देरी, जिसे SAGNAC चरण शिफ्ट के रूप में जाना जाता है, तब ठीक से मापा जाता है, जो कोहरे को वाहक के रोटेशन के बारे में सटीक डेटा प्रदान करने में सक्षम बनाता है।

 

एक फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप के सिद्धांत में एक फोटोडेटेक्टर से प्रकाश की एक किरण का उत्सर्जन शामिल है। यह लाइट बीम एक कपलर से होकर गुजरती है, एक छोर से प्रवेश करती है और दूसरे से बाहर निकलती है। यह तब एक ऑप्टिकल लूप के माध्यम से यात्रा करता है। प्रकाश के दो बीम, अलग -अलग दिशाओं से आ रहे हैं, लूप में प्रवेश करते हैं और चारों ओर चक्कर लगाने के बाद एक सुसंगत सुपरपोजिशन पूरा करते हैं। रिटर्निंग लाइट एक लाइट-एमिटिंग डायोड (एलईडी) में फिर से प्रवेश करती है, जिसका उपयोग इसकी तीव्रता का पता लगाने के लिए किया जाता है। जबकि एक फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप का सिद्धांत सीधा लग सकता है, सबसे महत्वपूर्ण चुनौती उन कारकों को खत्म करने में निहित है जो दो प्रकाश बीमों की ऑप्टिकल पथ लंबाई को प्रभावित करते हैं। यह फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप के विकास में सामने आने वाले सबसे महत्वपूर्ण मुद्दों में से एक है।

 耦合器

1 : सुपरल्यूमिनसेंट डायोड           2 : फोटोडेटेक्टर डायोड

3. बाइट सोर्स कपलर           4.फाइबर रिंग कपलर            5.optical फाइबर रिंग

फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप के लाभ

FOGs कई फायदे प्रदान करते हैं जो उन्हें जड़त्वीय नेविगेशन सिस्टम में अमूल्य बनाते हैं। वे अपनी असाधारण सटीकता, विश्वसनीयता और स्थायित्व के लिए प्रसिद्ध हैं। मैकेनिकल गायरो के विपरीत, कोहरे में कोई चलती हुई भाग नहीं होती है, जिससे पहनने और आंसू का जोखिम कम होता है। इसके अतिरिक्त, वे सदमे और कंपन के लिए प्रतिरोधी हैं, जिससे वे एयरोस्पेस और रक्षा अनुप्रयोगों जैसे वातावरण की मांग के लिए आदर्श हैं।

 

जड़त्वीय नेविगेशन में फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप का एकीकरण

जड़त्वीय नेविगेशन सिस्टम तेजी से अपनी उच्च सटीकता और विश्वसनीयता के कारण कोहरे को शामिल कर रहे हैं। ये Gyroscopes अभिविन्यास और स्थिति के सटीक निर्धारण के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण कोणीय वेग माप प्रदान करते हैं। मौजूदा जड़त्वीय नेविगेशन सिस्टम में कोहरे को एकीकृत करके, ऑपरेटर बेहतर नेविगेशन सटीकता से लाभ उठा सकते हैं, विशेष रूप से उन स्थितियों में जहां चरम परिशुद्धता आवश्यक है।

 

जड़त्वीय नेविगेशन में फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप के अनुप्रयोग

FOGS के समावेश ने विभिन्न डोमेन में जड़त्वीय नेविगेशन सिस्टम के अनुप्रयोगों का विस्तार किया है। एयरोस्पेस और एविएशन में, कोहरे से लैस सिस्टम विमान, ड्रोन और अंतरिक्ष यान के लिए सटीक नेविगेशन समाधान प्रदान करते हैं। वे बड़े पैमाने पर समुद्री नेविगेशन, भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण और उन्नत रोबोटिक्स में भी उपयोग किए जाते हैं, जिससे इन प्रणालियों को बढ़ाया प्रदर्शन और विश्वसनीयता के साथ काम करने में सक्षम बनाया जाता है।

 

फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप के विभिन्न संरचनात्मक वेरिएंट

फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप विभिन्न संरचनात्मक कॉन्फ़िगरेशन में आते हैं, वर्तमान में इंजीनियरिंग के दायरे में प्रवेश करने वाले प्रमुख हैंबंद लूप ध्रुवीकरण-रखरखाव फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप। इस जाइरोस्कोप के मूल में हैध्रुवीकरण-रखरखाव फाइबर लूप, ध्रुवीकरण-रखरखाव फाइबर और एक सटीक रूप से डिज़ाइन किए गए ढांचे को शामिल करता है। इस लूप के निर्माण में एक ठोस-राज्य फाइबर लूप कॉइल बनाने के लिए एक अद्वितीय सीलिंग जेल द्वारा पूरक चार गुना सममित घुमावदार विधि शामिल है।

 

की प्रमुख विशेषताएंध्रुवीकरण-रखरखाव फाइबर ऑप्टिक जीयो कॉइल

▶ अद्वितीय फ्रेमवर्क डिजाइन:जाइरोस्कोप लूप्स में एक विशिष्ट फ्रेमवर्क डिज़ाइन है जो विभिन्न प्रकार के ध्रुवीकरण-रखरखाव फाइबर को आसानी से समायोजित करता है।

▶ चार गुना सममित वाइंडिंग तकनीक:चार गुना सममित घुमावदार तकनीक शूप प्रभाव को कम करती है, सटीक और विश्वसनीय माप सुनिश्चित करती है।

▶ उन्नत सीलिंग जेल सामग्री:उन्नत सीलिंग जेल सामग्री का रोजगार, एक अद्वितीय इलाज तकनीक के साथ संयुक्त, कंपन के प्रतिरोध को बढ़ाता है, जिससे इन गायरोस्कोप लूप की मांग वातावरण में अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।

▶ उच्च तापमान सुसंगत स्थिरता:जाइरोस्कोप लूप्स उच्च तापमान सुसंगत स्थिरता का प्रदर्शन करते हैं, जो अलग -अलग थर्मल स्थितियों में भी सटीकता सुनिश्चित करते हैं।

▶ सरलीकृत लाइटवेट फ्रेमवर्क:Gyroscope लूप्स को एक सीधा अभी तक हल्के ढांचे के साथ इंजीनियर किया जाता है, जो उच्च प्रसंस्करण सटीकता की गारंटी देता है।

▶ लगातार घुमावदार प्रक्रिया:घुमावदार प्रक्रिया स्थिर रहती है, विभिन्न सटीक फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप की आवश्यकताओं के अनुकूल होती है।

संदर्भ

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