Подпишитесь на наши страницы в социальных сетях, чтобы получать оперативные публикации.
Кольцевые лазерные гироскопы (КЛГ) значительно усовершенствовались с момента своего появления, играя ключевую роль в современных системах навигации и транспорта. В данной статье рассматриваются разработка, принцип работы и области применения КЛГ, подчеркивается их важность в инерциальных навигационных системах и их использование в различных транспортных механизмах.
Исторический путь гироскопов
От концепции до современной навигации
История гироскопов началась с совместного изобретения первого гирокомпаса в 1908 году Элмером Сперри, которого называли «отцом современной навигационной техники», и Германом Аншютцем-Кемпфе. За прошедшие годы гироскопы претерпели значительные усовершенствования, расширив свои возможности в навигации и транспорте. Эти достижения позволили гироскопам обеспечивать важнейшее наведение для стабилизации полетов самолетов и работы автопилота. Заметная демонстрация Лоуренса Сперри в июне 1914 года показала потенциал гироскопического автопилота, стабилизировав самолет, находясь в кабине пилота, что стало значительным шагом вперед в технологии автопилота.
Переход к кольцевым лазерным гироскопам
Эволюция продолжилась с изобретением первого кольцевого лазерного гироскопа в 1963 году Мачеком и Дэвисом. Это нововведение ознаменовало переход от механических гироскопов к лазерным гироскопам, которые обеспечивали более высокую точность, меньшие затраты на техническое обслуживание и снижение стоимости. Сегодня кольцевые лазерные гироскопы, особенно в военных целях, доминируют на рынке благодаря своей надежности и эффективности в условиях, когда сигналы GPS ослаблены.
Принцип работы кольцевых лазерных гироскопов
Понимание эффекта Сагнака
Основная функция кольцевых лазерных гелиографов (КЛГ) заключается в их способности определять ориентацию объекта в инерциальном пространстве. Это достигается за счет эффекта Сагнака, при котором кольцевой интерферометр использует лазерные лучи, движущиеся в противоположных направлениях по замкнутому контуру. Интерференционная картина, создаваемая этими лучами, действует как стационарная точка отсчета. Любое движение изменяет длину пути этих лучей, вызывая изменение интерференционной картины, пропорциональное угловой скорости. Этот оригинальный метод позволяет КЛГ измерять ориентацию с исключительной точностью, не полагаясь на внешние эталоны.
Применение в навигации и транспорте
Революционизация инерциальных навигационных систем (ИНС)
Гибридные лазерные гелиографы играют важную роль в разработке инерциальных навигационных систем (ИНС), которые имеют решающее значение для наведения кораблей, самолетов и ракет в условиях отсутствия GPS-сигнала. Их компактная конструкция без трения делает их идеальными для таких применений, способствуя созданию более надежных и точных навигационных решений.
Стабилизированная платформа против инерциальной навигационной системы с креплением на ремнях.
Технологии инерциальных навигационных систем (ИНС) развивались и теперь включают как стабилизированные платформы, так и системы с жесткой фиксацией. ИНС на основе стабилизированных платформ, несмотря на свою механическую сложность и подверженность износу, обеспечивают надежную работу за счет интеграции аналоговых данных.С другой стороны, системы инерциальной навигационной системы с жесткой фиксацией выигрывают от компактности и необслуживаемости лазерных габаритных фонарей, что делает их предпочтительным выбором для современных самолетов благодаря их экономичности и точности.
Улучшение навигации ракет
РЛГ также играют решающую роль в системах наведения высокоточных боеприпасов. В условиях ненадежной работы GPS РЛГ обеспечивают надежную альтернативу для навигации. Их малый размер и устойчивость к экстремальным нагрузкам делают их подходящими для ракет и артиллерийских снарядов, примером чего являются такие системы, как крылатая ракета Tomahawk и M982 Excalibur.
Схема примерной инерциально стабилизированной платформы с карданным подвесом и использованием креплений. Предоставлено компанией Engineering 360.
Предупреждение:
- Настоящим заявляем, что некоторые изображения, размещенные на нашем веб-сайте, собраны из Интернета и Википедии с целью содействия образованию и обмену информацией. Мы уважаем права интеллектуальной собственности всех создателей. Использование этих изображений не предназначено для получения коммерческой выгоды.
- Если вы считаете, что какой-либо из использованных материалов нарушает ваши авторские права, пожалуйста, свяжитесь с нами. Мы готовы принять соответствующие меры, включая удаление изображений или указание источника, для обеспечения соблюдения законов и правил об интеллектуальной собственности. Наша цель — поддерживать платформу, богатую контентом, справедливую и уважающую права интеллектуальной собственности других лиц.
- Пожалуйста, свяжитесь с нами по следующему адресу электронной почты:sales@lumispot.cnМы обязуемся незамедлительно принимать меры после получения любого уведомления и гарантируем 100% сотрудничество в решении любых подобных проблем.
Дата публикации: 01.04.2024