Hoʻokele Inertial

Hoʻokele Inertial

ʻO nā mea hoʻonā FOG

He aha ka Inertial Navigation?

Kumu o ka Inertial Navigation

                                               

ʻO nā loina kumu o ka hoʻokele inertial ua like ia me nā ʻano hoʻokele ʻē aʻe. Ke hilinaʻi nei ia i ka loaʻa ʻana o ka ʻike koʻikoʻi, me ke kūlana mua, ka hoʻonohonoho mua, ke kuhikuhi a me ka hoʻoneʻe ʻana o ka neʻe i kēlā me kēia manawa, a me ka hoʻohui ʻana i kēia mau ʻikepili (e like me nā hana hoʻohui makemakika) e hoʻoholo pololei i nā ʻāpana hoʻokele, e like me ke ʻano a me ke kūlana.

 

ʻO ke kuleana o nā sensor i ka hoʻokele inertial

                                               

No ka loaʻa ʻana o ka ʻike o kēia manawa (ʻano) a me ka ʻike kūlana o kahi mea neʻe, hoʻohana nā ʻōnaehana hoʻokele inertial i kahi pūʻulu o nā mea ʻike koʻikoʻi, ʻo ia ka mea nui o nā accelerometers a me nā gyroscopes. Ana kēia mau mea ʻike i ka velocity angular a me ka wikiwiki o ka mea lawe i loko o kahi pahu kuhikuhi inertial. Hoʻohui ʻia ka ʻikepili a hana ʻia i ka manawa e loaʻa ai ka wikiwiki a me ka ʻike kūlana pili. Ma hope mai, ua hoʻololi ʻia kēia ʻike i loko o ka ʻōnaehana hoʻokele hoʻokele, i hui pū ʻia me ka ʻikepili kūlana mua, e hoʻopau ana i ka hoʻoholo ʻana o ka wahi o ka mea lawe.

 

Nā Kumu Hana o nā Pūnaehana Hoʻokele Inertial

                                               

Hana ʻia nā ʻōnaehana hoʻokele inertial ma ke ʻano he ʻōnaehana hoʻokele paʻa i loko. ʻAʻole lākou i hilinaʻi i nā hōʻano hou o waho i ka manawa maoli e hoʻoponopono i nā hewa i ka wā e neʻe ai ka mea lawe. No laila, kūpono ka ʻōnaehana hoʻokele inertial hoʻokahi no nā hana hoʻokele pōkole. No nā hana lōʻihi, pono e hui pū ʻia me nā ʻano hoʻokele ʻē aʻe, e like me nā ʻōnaehana hoʻokele satellite, e hoʻoponopono i kēlā me kēia manawa i nā hewa kūloko i hōʻiliʻili ʻia.

 

Ka Huna o ka Inertial Navigation

                                               

I nā ʻenehana hoʻokele hou, me ka hoʻokele lani, ka hoʻokele ukali, a me ka hoʻokele lekiō, kū ʻokoʻa ka hoʻokele inertial. ʻAʻole ia e hoʻopuka i nā hōʻailona i ke kaiapuni o waho a ʻaʻole i hilinaʻi i nā mea lani a i ʻole nā ​​hōʻailona waho. No laila, hāʻawi nā ʻōnaehana hoʻokele inertial i ke kiʻekiʻe kiʻekiʻe o ka hūnā ʻana, e hoʻolilo iā lākou i mea kūpono no nā noi e koi ana i ka hūnā loa.

 

Wehewehe Official o ka Inertial Navigation

                                               

ʻO ka Inertial Navigation System (INS) he ʻōnaehana helu hoʻokele hoʻokele e hoʻohana ana i nā gyroscopes a me nā accelerometers e like me nā mea ʻike. Hoʻokumu ka ʻōnaehana, ma muli o ka puka o nā gyroscopes, i kahi ʻōnaehana hoʻokele hoʻokele me ka hoʻohana ʻana i ka puka o nā accelerometers e helu i ka wikiwiki a me ke kūlana o ka mea lawe i ka ʻōnaehana hoʻokele hoʻokele.

 

Noi o ka Inertial Navigation

                                               

Ua loaʻa i ka ʻenehana Inertial nā noi ākea ma nā kikowaena like ʻole, me ka aerospace, aviation, maritime, petroleum exploration, geodesy, oceanographic surveys, geological drilling, robotics, and railway system. Me ka hiki ʻana mai o nā mea ʻike inertial kiʻekiʻe, ua hoʻonui ʻia ka ʻenehana inertial i kāna pono i ka ʻoihana kaʻa a me nā mea uila uila, ma waena o nā kahua ʻē aʻe. ʻO kēia hoʻonui ʻia o nā noi e hōʻike ana i ka pivotal koʻikoʻi o ka hoʻokele inertial i ka hāʻawi ʻana i ka hoʻokele kikoʻī kiʻekiʻe a me ka hiki ke hoʻonohonoho ʻana no ka lehulehu o nā noi.

ʻO ke kumu kumu o ke alakaʻi inertial:Fiber Optic Gyroscope

 

Hoʻomaka i ka Fiber Optic Gyroscopes

Ke hilinaʻi nui nei nā ʻōnaehana hoʻokele inertial i ka pololei a me ka pololei o kā lākou mau mea nui. ʻO kekahi o ia mea i hoʻonui nui i ka hiki o kēia mau ʻōnaehana ʻo ia ka Fiber Optic Gyroscope (FOG). He mea ʻike koʻikoʻi ʻo FOG i ke ana ʻana i ka wikiwiki angular o ka mea lawe me ka pololei kupaianaha.

 

ʻO ka hana Gyroscope Fiber Optic

Hoʻohana ʻia nā FOG ma ke kumu o ka hopena Sagnac, e pili ana i ka hoʻokaʻawale ʻana i kahi kukuna laser i ʻelua ala kaʻawale, e ʻae iā ia e hele i nā ʻaoʻao ʻē aʻe ma kahi loop optic fiber coiled. Ke hoʻololi ka mea lawe, i hoʻokomo ʻia me ka FOG, ʻokoʻa ka ʻokoʻa o ka manawa huakaʻi ma waena o nā kaola ʻelua i ka wikiwiki angular o ka huli ʻana o ka mea lawe. ʻO kēia manawa lohi, i kapa ʻia ʻo ka Sagnac phase shift, a laila ana pololei ʻia, e hiki ai i ka FOG ke hāʻawi i ka ʻikepili pololei e pili ana i ka huli ʻana o ka mea lawe.

 

ʻO ke kumu o ka fiber optic gyroscope e hoʻokuʻu i kahi kukui o ka mālamalama mai kahi photodetector. Ke hele nei kēia kukuna māmā ma kahi hui, e komo ana mai kekahi ʻaoʻao a puka i waho. A laila hele ʻo ia ma kahi loop optical. ʻElua mau kukuna kukui, e hele mai ana mai nā ʻaoʻao like ʻole, e komo i ka loop a hoʻopau i kahi superposition coherent ma hope o ka pōʻai ʻana a puni. Hoʻokomo hou ke kukui hoʻihoʻi i kahi kukui-emitting diode (LED), i hoʻohana ʻia e ʻike i kona ikaika. ʻOiai he mea maʻalahi ke kumu o ka fiber optic gyroscope, ʻo ka luʻu koʻikoʻi e pili ana i ka hoʻopau ʻana i nā mea e pili ana i ka lōʻihi o ke ala ʻike o nā kukui ʻelua. ʻO kēia kekahi o nā pilikia koʻikoʻi e kū nei i ka hoʻomohala ʻana i nā fiber optic gyroscopes.

 耦合器

1: superluminescent diode           2: diode ʻike kiʻi

3.light source coupler           4.huipu apo pulu            5.optical fiber apo

ʻO nā pono o ka Fiber Optic Gyroscopes

Hāʻawi nā FOG i nā pono he nui i mea waiwai nui i nā ʻōnaehana hoʻokele inertial. Kaulana lākou no ko lākou pololei ʻokoʻa, hilinaʻi, a me ka lōʻihi. ʻAʻole like me nā gyros mechanical, ʻaʻohe wahi neʻe o ka FOG, e hōʻemi ana i ka pilikia o ka lole a me ka waimaka. Hoʻohui ʻia, kūpaʻa lākou i ka haʻalulu a me ka haʻalulu, e hoʻolilo iā lākou i mea kūpono no ka koi ʻana i nā kaiapuni e like me ka aerospace a me nā noi pale.

 

Hoʻohui ʻia o nā Fiber Optic Gyroscopes i ka Inertial Navigation

Ke hoʻokomo nui nei nā ʻōnaehana hoʻokele inertial i nā FOG ma muli o ko lākou pololei kiʻekiʻe a me ka hilinaʻi. Hāʻawi kēia mau gyroscopes i nā ana velocity koʻikoʻi i koi ʻia no ka hoʻoholo pololei ʻana o ka orientation a me ke kūlana. Ma ka hoʻohui ʻana i nā FOG i loko o nā ʻōnaehana hoʻokele inertial e loaʻa nei, hiki i nā mea hoʻohana ke pōmaikaʻi mai ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka pololei o ka hoʻokele ʻana, ʻoi aku hoʻi i nā kūlana e pono ai ka pololei loa.

 

Noi o Fiber Optic Gyroscopes ma Inertial Navigation

ʻO ka hoʻokomo ʻana i nā FOG ua hoʻonui i nā noi o nā ʻōnaehana hoʻokele inertial ma nā wahi like ʻole. Ma ka aerospace a me ka mokulele, hāʻawi nā ʻōnaehana hoʻolako FOG i nā ʻōnaehana hoʻokele pololei no nā mokulele, nā drones, a me nā mokulele. Hoʻohana nui ʻia lākou i ka hoʻokele moana, nā loiloi geological, a me nā robotics kiʻekiʻe, e hiki ai i kēia mau ʻōnaehana ke hana me ka hoʻonui ʻana i ka hana a me ka hilinaʻi.

 

Nā ʻano ʻokoʻa like ʻole o ka Fiber Optic Gyroscopes

Hele mai nā fiber optic gyroscopes i nā ʻano hoʻonohonoho hoʻonohonoho like ʻole, me ka mea nui e komo nei i ke aupuni o ka ʻenekinia ʻo ia kapaʻa-loop polarization-mālama fiber optic gyroscope. Aia ma ke kumu o kēia gyroscope kapolarization-mālama fiber loop, i loko o nā fibers mālama polarization a me kahi hoʻolālā i hoʻolālā pololei ʻia. ʻO ke kūkulu ʻia ʻana o kēia loop e pili ana i kahi ʻano wili ʻehā likemmetric, hoʻohui ʻia me kahi gel sealing kūʻokoʻa e hana i kahi wili puʻupuʻu fiber state solid.

 

Nā mea nui oPolarization-Ka mālama ʻana i ka fiber Optic Gyro Coil

▶ Hoʻolālā Kūikawā:Hōʻike ʻia nā puka lou gyroscope i kahi hoʻolālā hoʻolālā ʻokoʻa e hoʻokipa i nā ʻano ʻano like ʻole o nā fibers mālama polarization me ka maʻalahi.

▶ ʻEhā ʻEhā Symmetric Winding Technique:ʻO ka ʻenehana wiliwili symmetric ʻehā e hōʻemi i ka hopena Shupe, e hōʻoia ana i nā ana pololei a hilinaʻi.

▶ Mea Hana Hoʻopaʻa PaʻaʻO ka hoʻohana ʻana i nā mea gel sealing kiʻekiʻe, i hui pū ʻia me kahi ʻenehana hoʻōla kūʻokoʻa, hoʻonui i ke kū'ē ʻana i nā haʻalulu, e hana i kēia mau puka lou gyroscope kūpono no nā noi i nā wahi koi.

▶ Paʻa Paʻa ʻana o ka Mahana Kiʻekiʻe:Hōʻike nā puka lou gyroscope i ke kūpaʻa o ka hui ʻana o ka wela kiʻekiʻe, e hōʻoiaʻiʻo ana i ka pololei a me nā ʻano wela like ʻole.

▶ Hoʻomāmā māmā ʻia:Hoʻokumu ʻia nā puka lou gyroscope me kahi ʻano maʻalahi akā māmā, e hōʻoiaʻiʻo ana i ka pololei o ka hana kiʻekiʻe.

▶ Ke kaʻina hana hoʻoheheʻe ʻana:Ke kūpaʻa nei ke kaʻina hana wili, e hoʻopili ana i nā koi o nā ʻano gyroscopes fiber optic.

Kuhikuhi

Groves, PD (2008). Introduction to Inertial Navigation.Ka Nupepa o ka Navigation, 61(1), 13-28.

El-Sheimy, N., Hou, H., & Niu, X. (2019). Inertial sensors technology for navigation applications: state of the art.Hoʻokele Satellite, 1(1), 1-15.

Woodman, OJ (2007). He hoʻolauna i ka hoʻokele inertial.Ke Kulanui o Cambridge, Hale Hana Kamepiula, UCAM-CL-TR-696.

Chatila, R., & Laumond, JP (1985). Kūlana kūlana a me ka hoʻohālike honua mau no nā lopako kelepona.Ma ka hana o ka 1985 IEEE International Conference on Robotics and Automation(Vol. 2, pp. 138-145). IEEE.

Pono ʻoe i kahi ʻaha kūkā manuahi?

KEKAHI O KA'U HANA

NA HANA NUI A'u i haawi ai. HAaheo!