Inertial Navigation ແມ່ນຫຍັງ?
ພື້ນຖານຂອງການນໍາທາງ Inertial
ຫຼັກການພື້ນຖານຂອງການນໍາທາງ inertial ແມ່ນຄ້າຍຄືກັບວິທີການນໍາທາງອື່ນໆ.ມັນອີງໃສ່ການໄດ້ຮັບຂໍ້ມູນທີ່ສໍາຄັນ, ລວມທັງຕໍາແຫນ່ງເບື້ອງຕົ້ນ, ການປະຖົມນິເທດເບື້ອງຕົ້ນ, ທິດທາງແລະທິດທາງຂອງການເຄື່ອນໄຫວໃນແຕ່ລະປັດຈຸບັນ, ແລະການເຊື່ອມໂຍງກັບຂໍ້ມູນເຫຼົ່ານີ້ຢ່າງກ້າວຫນ້າ (ການປຽບທຽບກັບການປະຕິບັດການເຊື່ອມໂຍງທາງຄະນິດສາດ) ເພື່ອກໍານົດຕົວກໍານົດການນໍາທາງທີ່ຊັດເຈນເຊັ່ນການປະຖົມນິເທດແລະຕໍາແຫນ່ງ.
ບົດບາດຂອງເຊັນເຊີໃນການນໍາທາງ inertial
ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບການປະຖົມນິເທດໃນປະຈຸບັນ (ທັດສະນະຄະຕິ) ແລະຂໍ້ມູນຕໍາແຫນ່ງຂອງວັດຖຸທີ່ເຄື່ອນຍ້າຍ, ລະບົບນໍາທາງ inertial ນໍາໃຊ້ຊຸດຂອງເຊັນເຊີທີ່ສໍາຄັນ, ຕົ້ນຕໍປະກອບດ້ວຍ accelerometers ແລະ gyroscopes.ເຊັນເຊີເຫຼົ່ານີ້ວັດແທກຄວາມໄວເປັນລ່ຽມ ແລະການເລັ່ງຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການໃນກອບການອ້າງອີງ inertial.ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຂໍ້ມູນໄດ້ຖືກລວມເຂົ້າກັນແລະປະມວນຜົນໃນໄລຍະເວລາເພື່ອເອົາຂໍ້ມູນຄວາມໄວແລະຂໍ້ມູນຕໍາແຫນ່ງທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ.ຕໍ່ມາ, ຂໍ້ມູນນີ້ໄດ້ຖືກປ່ຽນເປັນລະບົບການປະສານງານນໍາທາງ, ໂດຍສົມທົບກັບຂໍ້ມູນຕໍາແຫນ່ງເບື້ອງຕົ້ນ, ສິ້ນສຸດການກໍານົດສະຖານທີ່ໃນປະຈຸບັນຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການ.
ຫຼັກການການດໍາເນີນງານຂອງລະບົບນໍາທາງ inertial
ລະບົບນໍາທາງ inertial ເຮັດວຽກເປັນລະບົບນໍາທາງແບບວົງປິດພາຍໃນດ້ວຍຕົນເອງ.ພວກມັນບໍ່ອີງໃສ່ການອັບເດດຂໍ້ມູນພາຍນອກແບບສົດໆເພື່ອແກ້ໄຂຂໍ້ຜິດພາດໃນລະຫວ່າງການເຄື່ອນທີ່ຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການ.ດັ່ງນັ້ນ, ລະບົບນໍາທາງ inertial ດຽວແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບວຽກງານການນໍາທາງໄລຍະສັ້ນ.ສໍາລັບການດໍາເນີນງານໃນໄລຍະຍາວ, ມັນຕ້ອງໄດ້ປະສົມປະສານກັບວິທີການນໍາທາງອື່ນໆ, ເຊັ່ນ: ລະບົບນໍາທາງຜ່ານດາວທຽມ, ແຕ່ລະໄລຍະເພື່ອແກ້ໄຂຂໍ້ຜິດພາດພາຍໃນທີ່ສະສົມ.
ການປິດບັງການນໍາທາງ inertial
ໃນເຕັກໂນໂລຢີການນໍາທາງທີ່ທັນສະໄຫມ, ລວມທັງການນໍາທາງຊັ້ນສູງ, ການນໍາທາງດາວທຽມ, ແລະການນໍາທາງວິທະຍຸ, ການນໍາທາງ inertial ໂດດເດັ່ນເປັນເອກະລາດ.ມັນບໍ່ໄດ້ປ່ອຍສັນຍານອອກສູ່ສະພາບແວດລ້ອມພາຍນອກຫຼືຂຶ້ນກັບວັດຖຸຊັ້ນສູງຫຼືສັນຍານພາຍນອກ.ດັ່ງນັ້ນ, ລະບົບນໍາທາງ inertial ສະຫນອງການປິດບັງສູງສຸດ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຕ້ອງການຄວາມລັບສູງສຸດ.
ຄໍານິຍາມຢ່າງເປັນທາງການຂອງ Inertial Navigation
Inertial Navigation System (INS) ເປັນລະບົບການປະເມີນຕົວກໍານົດການນໍາທາງທີ່ນຳໃຊ້ gyroscopes ແລະ accelerometers ເປັນເຊັນເຊີ.ລະບົບດັ່ງກ່າວ, ໂດຍອີງໃສ່ຜົນຜະລິດຂອງ gyroscopes, ສ້າງຕັ້ງລະບົບປະສານງານນໍາທາງໃນຂະນະທີ່ນໍາໃຊ້ຜົນຜະລິດຂອງເຄື່ອງວັດແທກຄວາມໄວໃນການຄິດໄລ່ຄວາມໄວແລະຕໍາແຫນ່ງຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການໃນລະບົບການປະສານງານນໍາທາງ.
ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງ Inertial Navigation
ເທກໂນໂລຍີ inertial ໄດ້ພົບເຫັນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ກວ້າງຂວາງໃນຂອບເຂດທີ່ຫຼາກຫຼາຍ, ລວມທັງຍານອາວະກາດ, ການບິນ, ການເດີນເຮືອ, ການຂຸດຄົ້ນນ້ໍາມັນ, geodesy, ການສໍາຫຼວດມະຫາສະຫມຸດ, ການຂຸດເຈາະທໍລະນີສາດ, ຫຸ່ນຍົນ, ແລະລະບົບລົດໄຟ.ດ້ວຍການມາເຖິງຂອງເຊັນເຊີ inertial ກ້າວຫນ້າ, ເຕັກໂນໂລຢີ inertial ໄດ້ຂະຫຍາຍຜົນປະໂຫຍດຂອງມັນໃຫ້ກັບອຸດສາຫະກໍາລົດຍົນແລະອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກທາງການແພດ, ໃນບັນດາຂົງເຂດອື່ນໆ.ການຂະຫຍາຍຂອບເຂດຂອງແອັບພລິເຄຊັນນີ້ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງບົດບາດສໍາຄັນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຂອງການນໍາທາງ inertial ໃນການສະຫນອງການນໍາທາງທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງແລະຄວາມສາມາດໃນການຈັດຕໍາແຫນ່ງສໍາລັບຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ.
ອົງປະກອບຫຼັກຂອງການຊີ້ນໍາ inertial:Fiber Optic Gyroscope
ແນະນຳກ່ຽວກັບ Fiber Optic Gyroscopes
ລະບົບນໍາທາງ inertial ອີງໃສ່ຄວາມຖືກຕ້ອງແລະຄວາມຊັດເຈນຂອງອົງປະກອບຫຼັກຂອງພວກເຂົາ.ຫນຶ່ງໃນອົງປະກອບດັ່ງກ່າວທີ່ໄດ້ເພີ່ມປະສິດທິພາບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຂອງລະບົບເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນ Fiber Optic Gyroscope (FOG).FOG ແມ່ນເຊັນເຊີສຳຄັນທີ່ມີບົດບາດສຳຄັນໃນການວັດແທກຄວາມໄວເປັນລ່ຽມຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການດ້ວຍຄວາມຖືກຕ້ອງທີ່ໂດດເດັ່ນ.
ການດໍາເນີນງານ Fiber Optic Gyroscope
FOGs ເຮັດວຽກຢູ່ໃນຫຼັກການຂອງຜົນກະທົບ Sagnac, ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບການແຍກສາຍເລເຊີອອກເປັນສອງເສັ້ນທາງແຍກຕ່າງຫາກ, ເຮັດໃຫ້ມັນສາມາດເດີນທາງໄປໃນທິດທາງກົງກັນຂ້າມຕາມເສັ້ນໃຍແກ້ວນໍາແສງເປັນວົງ.ໃນເວລາທີ່ຜູ້ຂົນສົ່ງ, ຝັງກັບ FOG, rotates, ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງເວລາເດີນທາງລະຫວ່າງສອງ beams ແມ່ນອັດຕາສ່ວນກັບຄວາມໄວເປັນລ່ຽມຂອງການຫມຸນຂອງ carrier ໄດ້.ຄວາມລ່າຊ້າເວລານີ້, ເອີ້ນວ່າການປ່ຽນໄລຍະ Sagnac, ຫຼັງຈາກນັ້ນໄດ້ຖືກວັດແທກທີ່ຊັດເຈນ, ເຮັດໃຫ້ FOG ສາມາດສະຫນອງຂໍ້ມູນທີ່ຖືກຕ້ອງກ່ຽວກັບການຫມຸນຂອງຜູ້ໃຫ້ບໍລິການ.
ຫຼັກການຂອງ gyroscope ໃຍແກ້ວນໍາແສງກ່ຽວຂ້ອງກັບການ emitting beam ຂອງແສງສະຫວ່າງຈາກ photodetector ໄດ້.ລຳແສງນີ້ຜ່ານຕົວເຊື່ອມຕໍ່, ເຂົ້າມາຈາກສົ້ນໜຶ່ງ ແລະ ອອກຈາກອີກເບື້ອງໜຶ່ງ.ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ມັນຈະເດີນທາງຜ່ານວົງ optical.ສອງລໍາຂອງແສງສະຫວ່າງ, ມາຈາກທິດທາງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເຂົ້າໄປໃນ loop ແລະສໍາເລັດ superposition ທີ່ສອດຄ່ອງກັນຫຼັງຈາກ circling ປະມານ.ແສງທີ່ກັບຄືນມາຈະເຂົ້າສູ່ໄດໂອດທີ່ປ່ອຍແສງ (LED), ເຊິ່ງຖືກໃຊ້ເພື່ອກວດຫາຄວາມເຂັ້ມຂອງມັນ.ໃນຂະນະທີ່ຫຼັກການຂອງ gyroscope ໃຍແກ້ວນໍາແສງອາດຈະເບິ່ງຄືວ່າກົງໄປກົງມາ, ສິ່ງທ້າທາຍທີ່ສໍາຄັນທີ່ສຸດແມ່ນຢູ່ໃນການກໍາຈັດປັດໃຈທີ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນທາງ optical ຂອງສອງລໍາແສງ.ນີ້ແມ່ນ ໜຶ່ງ ໃນບັນຫາທີ່ ສຳ ຄັນທີ່ສຸດທີ່ປະເຊີນ ໜ້າ ກັບການພັດທະນາ gyroscopes ໃຍແກ້ວນໍາແສງ.
1: diode superluminescent 2: ໄດໂອດເຄື່ອງກວດຈັບພາບ
3. light source coupler 4.ວົງແຫວນໄຟເບີ 5.optical ແຫວນເສັ້ນໄຍ
ຂໍ້ດີຂອງ Fiber Optic Gyroscopes
FOGs ສະເຫນີຂໍ້ໄດ້ປຽບຫຼາຍຢ່າງທີ່ເຮັດໃຫ້ພວກມັນບໍ່ມີຄ່າໃນລະບົບນໍາທາງ inertial.ພວກເຂົາເຈົ້າມີຊື່ສຽງສໍາລັບຄວາມຖືກຕ້ອງພິເສດ, ຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື, ແລະຄວາມທົນທານຂອງເຂົາເຈົ້າ.ບໍ່ເຫມືອນກັບ gyros ກົນຈັກ, FOGs ບໍ່ມີພາກສ່ວນເຄື່ອນທີ່, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການສວມໃສ່ແລະ tear.ນອກຈາກນັ້ນ, ພວກມັນທົນທານຕໍ່ການຊ໊ອກແລະການສັ່ນສະເທືອນ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຕ້ອງການເຊັ່ນ: ການບິນອະວະກາດແລະການປ້ອງກັນ.
ການປະສົມປະສານຂອງ Fiber Optic Gyroscopes ໃນການນໍາທາງ Inertial
ລະບົບນໍາທາງ inertial ແມ່ນນັບມື້ນັບລວມ FOGs ເນື່ອງຈາກຄວາມແມ່ນຍໍາສູງແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຂອງເຂົາເຈົ້າ.gyroscopes ເຫຼົ່ານີ້ສະຫນອງການວັດແທກຄວາມໄວເປັນລ່ຽມທີ່ສໍາຄັນທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການກໍານົດທີ່ຖືກຕ້ອງຂອງທິດທາງແລະຕໍາແຫນ່ງ.ໂດຍການລວມ FOGs ເຂົ້າໄປໃນລະບົບການນໍາທາງ inertial ທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ, ຜູ້ປະກອບການສາມາດໄດ້ຮັບຜົນປະໂຫຍດຈາກການປັບປຸງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການນໍາທາງ, ໂດຍສະເພາະໃນສະຖານະການທີ່ມີຄວາມຊັດເຈນທີ່ສຸດແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນ.
ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງ Fiber Optic Gyroscopes ໃນການນໍາທາງ Inertial
ການລວມເອົາ FOGs ໄດ້ຂະຫຍາຍການນໍາໃຊ້ລະບົບນໍາທາງ inertial ໃນທົ່ວໂດເມນຕ່າງໆ.ໃນການບິນອະວະກາດແລະການບິນ, ລະບົບທີ່ມີ FOG ສະຫນອງການແກ້ໄຂການນໍາທາງທີ່ຊັດເຈນສໍາລັບເຮືອບິນ, drones, ແລະຍານອະວະກາດ.ພວກມັນຍັງຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການນໍາທາງທາງທະເລ, ການສໍາຫຼວດທາງທໍລະນີສາດ, ແລະຫຸ່ນຍົນກ້າວຫນ້າ, ຊ່ວຍໃຫ້ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ສາມາດປະຕິບັດໄດ້ດ້ວຍການປັບປຸງປະສິດທິພາບແລະຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖື.
ຕົວແປໂຄງສ້າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງ Fiber Optic Gyroscopes
Fiber optic gyroscopes ເຂົ້າມາໃນການຕັ້ງຄ່າໂຄງສ້າງຕ່າງໆ, ໂດຍທີ່ເດັ່ນທີ່ສຸດໃນປັດຈຸບັນທີ່ເຂົ້າສູ່ໂລກຂອງວິສະວະກໍາແມ່ນ.Close-loop polarization-ຮັກສາໃຍແກ້ວນໍາແສງ gyroscope.ຢູ່ໃນຫຼັກຂອງ gyroscope ນີ້ແມ່ນpolarization-ຮັກສາ loop ເສັ້ນໄຍ, ປະກອບດ້ວຍເສັ້ນໃຍຮັກສາຂົ້ວໂລກແລະໂຄງຮ່າງການທີ່ຖືກອອກແບບມາຢ່າງແນ່ນອນ.ການກໍ່ສ້າງຂອງ loop ນີ້ປະກອບດ້ວຍວິທີການສີ່ເທົ່າ symmetric winding, ເສີມໂດຍ gel sealing ເປັນເອກະລັກເພື່ອສ້າງເປັນເສັ້ນໄຍ loop coil ແຂງ.
ຄຸນນະສົມບັດທີ່ສໍາຄັນຂອງPolarization-Maintaining Fiber Optic Gyro Coil
▶ ການອອກແບບກອບເປັນເອກະລັກ:ທໍ່ gyroscope ມີການອອກແບບໂຄງຮ່າງການທີ່ໂດດເດັ່ນທີ່ຮອງຮັບເສັ້ນໃຍທີ່ຮັກສາຂົ້ວໂລກປະເພດຕ່າງໆໄດ້ງ່າຍຂຶ້ນ.
▶ ເຕັກນິກການຫມູນວຽນ Symmetric ສີ່ເທົ່າ:ເຕັກນິກການ winding symmetric fourfold ຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບ Shupe, ຮັບປະກັນການວັດແທກທີ່ຊັດເຈນແລະເຊື່ອຖືໄດ້.
▶ວັດສະດຸເຈລຜະນຶກແບບພິເສດ:ການຈ້າງງານຂອງວັດສະດຸ gel sealing ກ້າວຫນ້າ, ປະສົມປະສານກັບເຕັກນິກການປິ່ນປົວເປັນເອກະລັກ, ເສີມຂະຫຍາຍການຕໍ່ຕ້ານການສັ່ນສະເທືອນ, ເຮັດໃຫ້ loops gyroscope ເຫຼົ່ານີ້ເຫມາະສົມສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກໃນສະພາບແວດລ້ອມຄວາມຕ້ອງການ.
▶ ອຸນຫະພູມສູງສະຖຽນລະພາບ:ທໍ່ gyroscope ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມສອດຄ່ອງຂອງອຸນຫະພູມສູງ, ຮັບປະກັນຄວາມຖືກຕ້ອງເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ໃນສະພາບຄວາມຮ້ອນທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.
▶ ໂຄງຮ່າງການນ້ໍາຫນັກງ່າຍດາຍ:loops gyroscope ແມ່ນວິສະວະກໍາທີ່ມີກອບກົງໄປກົງມາແຕ່ມີນ້ໍາຫນັກເບົາ, ຮັບປະກັນຄວາມແມ່ນຍໍາຂອງການປຸງແຕ່ງສູງ.
▶ ຂະບວນການ Winding ສອດຄ່ອງ:ຂະບວນການ winding ຍັງຄົງຄວາມຫມັ້ນຄົງ, ປັບຕົວກັບຄວາມຕ້ອງການຂອງ gyroscopes ເສັ້ນໄຍ optic ຄວາມແມ່ນຍໍາຕ່າງໆ.
ອ້າງອິງ
Groves, PD (2008).ແນະນໍາການນໍາທາງ Inertial.ວາລະສານນໍາທາງ, 61(1), 13-28.
El-Sheimy, N., Hou, H., & Niu, X. (2019).ເຕັກໂນໂລຊີເຊັນເຊີ inertial ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກນໍາທາງ: ສະຖານະຂອງສິນລະປະ.ດາວທຽມນຳທາງ, 1(1), 1-15.
Woodman, OJ (2007).ການແນະນໍາການນໍາທາງ inertial.ມະຫາວິທະຍາໄລ Cambridge, ຫ້ອງທົດລອງຄອມພິວເຕີ, UCAM-CL-TR-696.
Chatila, R., & Laumond, JP (1985).ການອ້າງອີງຕໍາແຫນ່ງແລະການສ້າງແບບຈໍາລອງໂລກທີ່ສອດຄ່ອງສໍາລັບຫຸ່ນຍົນມືຖື.ໃນການດໍາເນີນກອງປະຊຸມສາກົນຂອງ IEEE ປີ 1985 ກ່ຽວກັບຫຸ່ນຍົນ ແລະອັດຕະໂນມັດ(ສະບັບທີ 2, ຫນ້າ 138-145).IEEE.
ຕ້ອງການການປຶກສາຟຣີບໍ?
ບາງໂຄງການຂອງຂ້ອຍ
ຜົນງານທີ່ຍອດຢ້ຽມທີ່ຂ້ອຍໄດ້ປະກອບສ່ວນໃຫ້.ພູມໃຈ!
