Подпишитесь на наши социальные сети для получения быстрых публикаций
Кольцевые лазерные гироскопы (КЛГ) значительно усовершенствовались с момента своего появления, играя ключевую роль в современных навигационных и транспортных системах. В данной статье рассматриваются разработка, принцип действия и применение КЛГ, подчёркивая их важность в инерциальных навигационных системах и использование в различных транспортных средствах.
Исторический путь гироскопов
От концепции к современной навигации
История гироскопов началась с совместного изобретения первого гирокомпаса в 1908 году Элмером Сперри, которого называют «отцом современной навигационной техники», и Германом Аншютц-Кемпфе. С годами гироскопы претерпели значительные усовершенствования, повысив их эффективность в навигации и транспорте. Эти достижения позволили гироскопам стать важным инструментом управления для стабилизации полёта самолётов и обеспечения работы автопилотов. Знаменитая демонстрация, проведённая Лоуренсом Сперри в июне 1914 года, продемонстрировала потенциал гироскопического автопилота, стабилизируя самолёт, пока он сам стоял в кабине, что ознаменовало значительный скачок вперёд в технологии автопилотов.
Переход к кольцевым лазерным гироскопам
Эволюция продолжилась с изобретением первого кольцевого лазерного гироскопа в 1963 году Мацеком и Дэвисом. Это нововведение ознаменовало переход от механических гироскопов к лазерным гироскопам, которые обеспечивали более высокую точность, меньшие затраты на обслуживание и снижение затрат. Сегодня кольцевые лазерные гироскопы, особенно в военных целях, доминируют на рынке благодаря своей надежности и эффективности в условиях ослабления сигналов GPS.
Принцип действия кольцевых лазерных гироскопов
Понимание эффекта Саньяка
Основная функция RLG заключается в их способности определять ориентацию объекта в инерциальном пространстве. Это достигается благодаря эффекту Саньяка, когда кольцевой интерферометр использует лазерные лучи, распространяющиеся в противоположных направлениях по замкнутой траектории. Интерференционная картина, создаваемая этими лучами, служит неподвижной точкой отсчёта. Любое движение изменяет длину пути этих лучей, вызывая изменение интерференционной картины пропорционально угловой скорости. Этот оригинальный метод позволяет RLG измерять ориентацию с исключительной точностью, не полагаясь на внешние системы отсчёта.
Применение в навигации и транспорте
Революция инерциальных навигационных систем (ИНС)
RLG играют ключевую роль в разработке инерциальных навигационных систем (ИНС), которые играют решающую роль в управлении кораблями, самолетами и ракетами в условиях отсутствия GPS-сигналов. Компактная конструкция с минимальным трением делает их идеальными для подобных применений, способствуя созданию более надежных и точных навигационных решений.
Стабилизированная платформа против бесплатформенной ИНС
Технологии ИНС развивались и включают как стабилизированные платформы, так и бесплатформенные системы. ИНС на стабилизированных платформах, несмотря на свою механическую сложность и подверженность износу, обеспечивают надежную работу благодаря интеграции аналоговых данных.С другой стороны, бесплатформенные системы ИНС выигрывают от компактности и нетребовательности к обслуживанию радиолокационных станций, что делает их предпочтительным выбором для современных самолетов из-за их экономической эффективности и точности.
Улучшение навигации ракет
ГЛ также играют важную роль в системах наведения интеллектуальных боеприпасов. В условиях ненадёжности GPS гЛ представляют собой надёжную альтернативу навигации. Компактные размеры и устойчивость к экстремальным нагрузкам делают их пригодными для ракет и артиллерийских снарядов, например, таких систем, как крылатая ракета «Томагавк» и M982 «Экскалибур».
Схема примера инерциально-стабилизированной платформы с карданным подвесом и креплениями. Предоставлено Engineering 360.
Отказ от ответственности:
- Настоящим мы заявляем, что некоторые изображения, представленные на нашем сайте, собраны из Интернета и Википедии в целях развития образования и обмена 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 авторства, для обеспечения соблюдения законов и норм в области интеллектуальной собственности. Наша цель — поддерживать платформу с богатым контентом, справедливым подходом и уважением прав интеллектуальной собственности других лиц.
- Пожалуйста, свяжитесь с нами по следующему адресу электронной почты:sales@lumispot.cnМы обязуемся принимать немедленные меры при получении любого уведомления и гарантируем 100% сотрудничество в решении любых подобных проблем.
Время публикации: 01.04.2024