Волоконно-оптические гироскопы для инерциальной навигации

Ключевые моменты

1. Что такое инерциальная навигация

Чтобы понять, что такое инерциальная навигация, нам сначала нужно разбить это словосочетание на две части, то есть навигация + инерция.
Проще говоря, навигация решает проблему перемещения из одного места в другое, указывая направление, обычно с помощью компаса.
Инерция, первоначально выведенная из механики Ньютона, относится к свойству объекта, который сохраняет свое состояние движения. Он имеет функцию записи информации о состоянии движения объекта.
Для иллюстрации инерциальной навигации используется простой пример. Ребенок с другом играют в игру у входа в комнату, покрытую плиткой, и по определенным правилам переходят по плитке на другую сторону. Один вперед, три налево, пять вперед, два направо… Каждый его шаг равен длине напольной плитки, и люди за пределами комнаты могут получить полную траекторию его движения, нарисовав соответствующую длину и маршрут на бумаге. Ему не нужно видеть комнату, чтобы знать положение ребенка, скорость и т. д.
Основной принцип инерциальной навигации и некоторых других видов навигации примерно таков: знай свое исходное положение, начальную ориентацию (отношение), направление и направление движения в каждый момент и немного продвигайся вперед. Сложите их вместе (что соответствует операции математического интегрирования), и вы сможете просто получить свою ориентацию, положение и другую информацию.
Итак, как получить текущую ориентацию (отношение) и информацию о положении движущегося объекта? Необходимо использовать множество датчиков, в инерциальной навигации используется инерциальные приборы: акселерометр + гироскоп.
Инерциальная навигация использует гироскоп и акселерометр для измерения угловой скорости и ускорения носителя в инерциальной системе отсчета, а также интегрирует и вычисляет время для получения скорости и относительного положения и преобразует его в навигационную систему координат, так что ток носителя положение может быть получено путем объединения информации о первоначальном положении.
Инерциальная навигация представляет собой внутреннюю замкнутую навигационную систему, в которой отсутствует ввод внешних данных для исправления ошибки при движении носителя. Поэтому единую инерциальную навигационную систему можно использовать только на коротких периодах плавания. Для длительной работы системы необходимо периодически исправлять внутреннюю накопившуюся ошибку средствами спутниковой навигации.

2. Гироскопы в инерциальной навигации.

Технология инерциальной навигации широко используется в аэрокосмической, спутниковой навигации, БПЛА и других областях из-за ее высокой скрытности и полной автономной способности получать информацию о движении. Технология инерциальной навигации, особенно в области микродронов и автономного вождения, может предоставлять точную информацию о направлении и скорости и может играть незаменимую роль в сложных условиях или когда другие внешние вспомогательные навигационные сигналы не могут использовать преимущества автономной навигации в окружающей среде. для достижения надежного измерения ориентации и положения. Являясь важным компонентом инерциальной навигационной системы, оптоволоконный гироскоп играет решающую роль в ее навигационных возможностях. В настоящее время на рынке представлены в основном оптоволоконные гироскопы и МЭМС-гироскопы. Хотя точность оптоволоконного гироскопа высока, вся его система состоит из соединителей.
модулятор, оптоволоконное кольцо и другие дискретные компоненты, что приводит к большому объему и высокой стоимости, в микро-БПЛА, беспилотных и других областях не может удовлетворить требования к его миниатюризации и низкой стоимости, применение значительно ограничено. Хотя МЭМС-гироскоп может достичь миниатюризации, его точность низкая. Кроме того, он имеет движущиеся части, плохую устойчивость к ударам и вибрации и его трудно применять в суровых условиях.

3 Резюме

Волоконно-оптический гироскоп GF70ZK компании Micro-Magic Inc специально разработан в соответствии с концепцией традиционных волоконно-оптических гироскопов и имеет небольшие размеры 70*70*32 мм; Легкий вес, менее или равный 250 г; Низкое энергопотребление, менее или равно 4 Вт; Начните быстро, время запуска всего 5 с; Этот оптоволоконный гироскоп прост в эксплуатации и использовании и широко используется в INS, IMU, системах позиционирования, системах определения севера, стабилизации платформы и других областях.
Стабильность нулевого смещения нашего GF80 составляет от 0,01 до 0,02. Самая большая разница между этими двумя оптоволоконными гироскопами заключается в том, что диапазон измерения, конечно, разный. Наш оптоволоконный гироскоп можно использовать в инерциальной навигации, вы можете сделать подробный выбор в зависимости от значения точности и диапазона измерения, пожалуйста. проконсультируйтесь с нами в любое время и получите дополнительные технические данные.