O componente central da orientação inercial:Giroscópio de fibra óptica

Introdução aos giroscópios de fibra óptica

Os sistemas de navegação inercial dependem muito da precisão e precisão de seus componentes principais. Um desses componentes que aprimorou significativamente as capacidades desses sistemas é o giroscópio de fibra óptica (FOG). O nevoeiro é um sensor crítico que desempenha um papel fundamental na medição da velocidade angular do transportador com notável precisão.

Operação de giroscópio de fibra óptica

Os nevoeiros operam com o princípio do efeito Sagnac, que envolve a divisão de um feixe de laser em dois caminhos separados, permitindo que ele viaje em direções opostas ao longo de um loop de fibra óptica em espiral. Quando o transportador, incorporado ao nevoeiro, gira, a diferença no tempo de viagem entre os dois feixes é proporcional à velocidade angular da rotação do transportador. Esse atraso de tempo, conhecido como mudança de fase SAGNAC, é então medido com precisão, permitindo que o nevoeiro forneça dados precisos sobre a rotação da transportadora.

O princípio de um giroscópio de fibra óptica envolve emitir um feixe de luz de um fotodetector. Esse feixe de luz passa por um acoplador, entrando de uma extremidade e saindo de outra. Em seguida, viaja por um loop óptico. Dois feixes de luz, provenientes de diferentes direções, entram no loop e completam uma superposição coerente depois de circular. A luz que retorna novamente um diodo emissor de luz (LED), usado para detectar sua intensidade. Embora o princípio de um giroscópio de fibra óptica possa parecer direto, o desafio mais significativo está em eliminar fatores que afetam o comprimento do caminho óptico dos dois feixes de luz. Essa é uma das questões mais críticas enfrentadas no desenvolvimento de giroscópios de fibra óptica.

1 ： Diodo superluminescente           2 ： Diodo fotodetector

3. Llige o acoplador da fonte           4.Couplador de anel de fibra            5. anel de fibra óptica

Vantagens de giroscópios de fibra óptica

Os nevoeiros oferecem várias vantagens que os tornam inestimáveis ​​nos sistemas de navegação inercial. Eles são conhecidos por sua precisão, confiabilidade e durabilidade excepcionais. Ao contrário dos giroscópios mecânicos, os nevoeiros não têm partes móveis, reduzindo o risco de desgaste. Além disso, eles são resistentes a choques e vibrações, tornando -os ideais para ambientes exigentes, como aplicações aeroespaciais e de defesa.

Integração de giroscópios de fibra óptica na navegação inercial

Os sistemas de navegação inercial estão cada vez mais incorporando neblina devido à sua alta precisão e confiabilidade. Esses giroscópios fornecem as medições cruciais de velocidade angular necessárias para a determinação precisa da orientação e posição. Ao integrar os neblina nos sistemas de navegação inercial existentes, os operadores podem se beneficiar da maior precisão de navegação, especialmente em situações em que a precisão extrema é necessária.

Aplicações de giroscópios de fibra óptica em navegação inercial

A inclusão de neblina expandiu as aplicações de sistemas de navegação inercial em vários domínios. No aeroespacial e na aviação, os sistemas equipados com neblina oferecem soluções precisas de navegação para aeronaves, drones e naves espaciais. Eles também são amplamente utilizados em navegação marítima, pesquisas geológicas e robótica avançada, permitindo que esses sistemas operem com desempenho e confiabilidade aprimorados.

Diferentes variantes estruturais de giroscópios de fibra óptica

Os giroscópios de fibra óptica vêm em várias configurações estruturais, com o predominante entrando atualmente no campo da engenharia é oGiroscópio de fibra óptica de fibra óptica que mantém em circuito fechado. No centro deste giroscópio está oLoop de fibra que mantém a polarização, compreendendo fibras que mantêm a polarização e uma estrutura de design com precisão. A construção desse loop envolve um método de enrolamento simétrico de quatro vezes, suplementado por um gel de vedação exclusivo para formar uma bobina de loop de fibra de estado sólido.