Применение волоконно-оптического гироскопа: повышение точности навигации и ориентации.

Изучите ключевые области применения волоконно-оптических гироскопов в наземной навигации, аэрокосмической отрасли, морских системах и бурении. Узнайте, как высокоточный гироскоп G-F70ZK повышает точность ориентации в инерциальной навигации и системах наведения на север, устанавливаемых на транспортных средствах.

Введение

Волоконно-оптические гироскопы (ВОГ) произвели революцию в области инерциальной навигации, предложив надежную, полностью твердотельную альтернативу традиционным механическим гироскопам. Эти устройства работают на основе эффекта Сагнака, используя интерференцию света внутри катушки оптического волокна для высокоточного определения угловой скорости. Благодаря своей прочности, высокой чувствительности и невосприимчивости к факторам окружающей среды, ВОГ все чаще используются в приложениях, требующих точного определения ориентации, курса и угловой скорости.

Основные области применения волоконно-оптических гироскопов

1. Ориентирование на местности и ориентация транспортного средства.

Волокнистые гироскопы (ВГГ) широко используются на наземных платформах, таких как военная техника, беспилотные автомобили и роботизированные системы. Их способность предоставлять точную информацию о направлении движения без использования сигналов GPS делает их незаменимыми в условиях отсутствия GPS-сигнала. Например, серия G-F70ZK обеспечивает превосходную стабильность нулевого смещения (≤0,03°/час для G-F70ZK-B), что делает ее идеальной для высокоточных систем наведения на север, устанавливаемых на транспортных средствах.

2. Бортовые системы определения ориентации и навигации

В аэрокосмической отрасли от систем ориентации требуются высокая надежность и быстрая реакция. Гироскопы с флюороскопическим управлением (FOG) обеспечивают стабильные данные о положении и курсе самолета даже во время высокоскоростных маневров или турбулентных условий полета. Гироскоп G-F70ZK имеет динамический диапазон ±500°/с и может работать в условиях сильной вибрации и перепадов температур (от −40°C до +70°C), обеспечивая стабильную работу бортовых систем.

3. Морская навигация и гирокомпасы

В морской среде волоконно-оптические гироскопы (ВОГ) используются в гирокомпасах и системах динамического позиционирования для судов и подводных лодок. Эти гироскопы обеспечивают точность курса без магнитных помех, что крайне важно для навигации в полярных регионах или вблизи крупных металлических конструкций. Благодаря низкой чувствительности к магнитному полю (≤0,02°/ч/Гс), G-F70ZK обеспечивает стабильную работу в морских навигационных системах.

4. Разведка нефти и газа

Системы бурения скважин и инструменты измерения в процессе бурения (MWD) используют волоконно-оптические гироскопы (FOG) для поддержания точности определения направления под землей. Благодаря своим компактным размерам, высокой ударопрочности (пиковое ускорение 30g) и виброустойчивости (4,2g, 20–2000 Гц), модель G-F70ZK особенно подходит для бурения в условиях высоких нагрузок.

5. Применение в космосе

Волокнисто-оптические гироскопы (ВОГ) также играют решающую роль в спутниках и космических аппаратах для определения и управления ориентацией. Отсутствие движущихся частей в их конструкции повышает долговечность и снижает затраты на техническое обслуживание, что крайне важно для длительных миссий. Высокая термическая стабильность и повторяемость масштабного коэффициента G-F70ZK при всех температурах (≤200 ppm) делают его перспективным кандидатом для использования в космических навигационных системах.

Обзор волоконно-оптического гироскопа G-F70ZK.

Разработанный компанией Micro-Magic Inc., G-F70ZK представляет собой одноосевой волоконно-оптический гироскоп средней и высокой точности, предназначенный для требовательных инерциальных навигационных систем. Он поддерживает двустороннюю связь по протоколу RS-422, имеет коэффициент случайного блуждания ≤0,003°/√час и сохраняет отличные характеристики даже при механических ударах и вибрации.

Основные характеристики:

Благодаря компактным размерам, прочной конструкции и усовершенствованной обработке сигналов (32-битные данные гироскопа, 14-битные данные о температуре), G-F70ZK является лучшим выбором для высокопроизводительных навигационных приложений.

? Свяжитесь с компанией Micro-Magic Inc.:
Вебсайт: www.memsmag.com
Электронная почта: sales@memsmag.com
WhatsApp: +8618151836753

Заключение

Волоконно-оптические гироскопы незаменимы в отраслях, где критически важны точная ориентация и надежные инерциальные данные. Благодаря передовым решениям, таким как G-F70ZK, приложения от наземной навигации до исследования космоса выигрывают от повышения точности, надежности и расширения диапазона рабочих параметров. По мере развития автономных систем и интеллектуальной навигации волоконно-оптические гироскопы останутся на переднем крае инерциальных сенсорных технологий.