जडत्वीय मार्गदर्शनको मुख्य घटक:फाइबर अप्टिक जाइरोस्कोप

फाइबर अप्टिक जाइरोस्कोपको परिचय

इनर्शियल नेभिगेसन प्रणालीहरू आफ्ना मुख्य कम्पोनेन्टहरूको शुद्धता र शुद्धतामा धेरै निर्भर हुन्छन्। यी प्रणालीहरूको क्षमताहरूलाई उल्लेखनीय रूपमा बढाएको एउटा यस्तो कम्पोनेन्ट फाइबर अप्टिक जाइरोस्कोप (FOG) हो। FOG एक महत्वपूर्ण सेन्सर हो जसले उल्लेखनीय शुद्धताका साथ वाहकको कोणीय वेग मापन गर्न महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ।

फाइबर अप्टिक जाइरोस्कोप सञ्चालन

FOG हरू Sagnac प्रभावको सिद्धान्तमा काम गर्छन्, जसमा लेजर बीमलाई दुई अलग-अलग मार्गहरूमा विभाजन गर्ने समावेश छ, जसले गर्दा यसलाई कुण्डलित फाइबर अप्टिक लूपमा विपरीत दिशामा यात्रा गर्न अनुमति दिन्छ। जब FOG सँग एम्बेड गरिएको क्यारियर घुम्छ, दुई बीमहरू बीचको यात्रा समयको भिन्नता क्यारियरको परिक्रमाको कोणीय वेगसँग समानुपातिक हुन्छ। यो समय ढिलाइ, जसलाई Sagnac चरण परिवर्तन भनिन्छ, त्यसपछि सटीक रूपमा मापन गरिन्छ, जसले FOG लाई क्यारियरको परिक्रमाको बारेमा सही डेटा प्रदान गर्न सक्षम बनाउँछ।

फाइबर अप्टिक जाइरोस्कोपको सिद्धान्तमा फोटोडिटेक्टरबाट प्रकाशको किरण उत्सर्जन गर्नु समावेश छ। यो प्रकाश किरण एक छेउबाट प्रवेश गर्ने र अर्को छेउबाट बाहिर निस्कने कपलरबाट जान्छ। त्यसपछि यो अप्टिकल लूपबाट यात्रा गर्छ। फरक दिशाबाट आउने प्रकाशका दुई किरणहरू, लूपमा प्रवेश गर्छन् र वरिपरि घुमेपछि एक सुसंगत सुपरपोजिसन पूरा गर्छन्। फर्कने प्रकाशले प्रकाश-उत्सर्जक डायोड (LED) मा पुन: प्रवेश गर्छ, जुन यसको तीव्रता पत्ता लगाउन प्रयोग गरिन्छ। फाइबर अप्टिक जाइरोस्कोपको सिद्धान्त सीधा लाग्न सक्छ, तर सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण चुनौती दुई प्रकाश किरणहरूको अप्टिकल मार्ग लम्बाइलाई असर गर्ने कारकहरूलाई हटाउनु हो। यो फाइबर अप्टिक जाइरोस्कोपको विकासमा सामना गरिएका सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण समस्याहरू मध्ये एक हो।

१: सुपरल्युमिनेसेन्ट डायोड           २: फोटोडिटेक्टर डायोड

३. प्रकाश स्रोत युग्मक           4.फाइबर रिंग कपलर            ५. अप्टिकल फाइबर रिङ

फाइबर अप्टिक जाइरोस्कोपका फाइदाहरू

FOG हरूले धेरै फाइदाहरू प्रदान गर्दछ जसले तिनीहरूलाई जडत्वीय नेभिगेसन प्रणालीहरूमा अमूल्य बनाउँछ। तिनीहरू तिनीहरूको असाधारण शुद्धता, विश्वसनीयता र टिकाउपनको लागि प्रसिद्ध छन्। मेकानिकल जाइरोहरू भन्दा फरक, FOG हरूमा कुनै चल भागहरू हुँदैनन्, जसले गर्दा घिस्रने र आँसुको जोखिम कम हुन्छ। थप रूपमा, तिनीहरू झट्का र कम्पन प्रतिरोधी हुन्छन्, जसले तिनीहरूलाई एयरोस्पेस र रक्षा अनुप्रयोगहरू जस्ता माग गर्ने वातावरणहरूको लागि आदर्श बनाउँछ।

इनर्शियल नेभिगेसनमा फाइबर अप्टिक जायरोस्कोपको एकीकरण

इनर्शियल नेभिगेसन प्रणालीहरूले तिनीहरूको उच्च परिशुद्धता र विश्वसनीयताको कारणले गर्दा FOG हरूलाई बढ्दो रूपमा समावेश गर्दैछन्। यी जाइरोस्कोपहरूले अभिमुखीकरण र स्थितिको सही निर्धारणको लागि आवश्यक महत्त्वपूर्ण कोणीय वेग मापन प्रदान गर्छन्। अवस्थित इनर्शियल नेभिगेसन प्रणालीहरूमा FOG हरूलाई एकीकृत गरेर, अपरेटरहरूले सुधारिएको नेभिगेसन शुद्धताबाट लाभ उठाउन सक्छन्, विशेष गरी चरम परिशुद्धता आवश्यक पर्ने परिस्थितिहरूमा।

इनर्शियल नेभिगेसनमा फाइबर अप्टिक जायरोस्कोपको प्रयोग

FOGs को समावेशले विभिन्न क्षेत्रहरूमा जडत्वीय नेभिगेसन प्रणालीहरूको अनुप्रयोगहरू विस्तार गरेको छ। एयरोस्पेस र उड्डयनमा, FOG-सुसज्जित प्रणालीहरूले विमान, ड्रोन र अन्तरिक्ष यानको लागि सटीक नेभिगेसन समाधानहरू प्रदान गर्दछ। तिनीहरू समुद्री नेभिगेसन, भूगर्भीय सर्वेक्षण, र उन्नत रोबोटिक्समा पनि व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ, जसले गर्दा यी प्रणालीहरूलाई बढ्दो प्रदर्शन र विश्वसनीयताका साथ सञ्चालन गर्न सक्षम बनाउँछ।

फाइबर अप्टिक जाइरोस्कोपका विभिन्न संरचनात्मक भेरियन्टहरू

फाइबर अप्टिक जाइरोस्कोपहरू विभिन्न संरचनात्मक कन्फिगरेसनहरूमा आउँछन्, जसमध्ये हाल इन्जिनियरिङको क्षेत्रमा प्रवेश गर्ने प्रमुख होबन्द-लूप ध्रुवीकरण-सम्भार गर्ने फाइबर अप्टिक जाइरोस्कोपयस जाइरोस्कोपको मूल भागमा छध्रुवीकरण-सम्भार गर्ने फाइबर लूप, ध्रुवीकरण-सम्भार गर्ने फाइबरहरू र एक सटीक रूपमा डिजाइन गरिएको फ्रेमवर्क समावेश गर्दछ। यस लूपको निर्माणमा चार गुणा सममित घुमाउरो विधि समावेश छ, जुन ठोस-अवस्था फाइबर लूप कोइल बनाउनको लागि एक अद्वितीय सीलिंग जेल द्वारा पूरक हो।