Inona no atao hoe Inertial Navigation?
Fototry ny Fikarohana Inertial
Ny fitsipika fototra amin'ny fitetezana inertial dia mitovy amin'ny an'ny fomba fitetezana hafa. Miankina amin'ny fahazoana fampahalalana fototra izy io, ao anatin'izany ny toerana voalohany, ny orientation voalohany, ny fitarihana sy ny fizotry ny hetsika isaky ny fotoana, ary ny fampidirana tsikelikely ireo angon-drakitra ireo (mitovy amin'ny asa fampidirana matematika) mba hamaritana tsara ny mari-pamantarana fitetezana, toy ny orientation sy ny toerana.
Ny anjara asan'ny sensor amin'ny fitetezana inertial
Mba hahazoana ny fironana ankehitriny (toe-tsaina) sy ny mombamomba ny toerana misy zavatra mihetsika, ny rafitra inertial navigation dia mampiasa andiana sensor manakiana, indrindra misy accelerometers sy gyroscopes. Ireo sensor ireo dia mandrefy ny hafainganam-pandehan'ny angular sy ny fanafainganana ny mpitatitra ao anaty rafitra fanondro inertial. Ny angon-drakitra avy eo dia ampidirina sy amboarina amin'ny fotoana mba hahazoana vaovao momba ny hafainganam-pandeha sy ny toerana. Avy eo, io fampahalalana io dia ovaina ho rafitra fandrindrana fitetezana, miaraka amin'ny angon-drakitra momba ny toerana voalohany, ary miafara amin'ny famaritana ny toerana misy ny mpitatitra ankehitriny.
Fitsipiky ny fiasan'ny Rafitra Fikarohana Inertial
Ny rafi-pitaterana inertial dia miasa toy ny rafi-pitaterana tsy misy dikany anatiny. Tsy miantehitra amin'ny fanavaozana angon-drakitra ivelany amin'ny fotoana tena izy ireo hanitsiana ny lesoka mandritra ny fihetsiky ny mpitatitra. Noho izany, ny rafitra inertial navigation tokana dia mety amin'ny asa fitetezana fohy. Ho an'ny fampandehanana maharitra, dia tsy maintsy ampiarahina amin'ny fomba fitetezana hafa izy io, toy ny rafitra fitetezana amin'ny zanabolana, mba hanitsiana tsindraindray ireo lesoka anatiny miangona.
Ny fahafenoan'ny Navigation Inertial
Amin'ny teknolojian'ny fitetezana maoderina, ao anatin'izany ny fitetezana selestialy, ny fitetezana zanabolana, ary ny fitetezana amin'ny onjam-peo, ny fitetezana inertial dia misongadina ho tsy miankina. Tsy mamoaka famantarana amin'ny tontolo ivelany izy io ary tsy miankina amin'ny zavatra selestialy na famantarana ivelany. Noho izany, ny rafitra fitetezana inertial dia manome ny ambaratonga avo indrindra amin'ny fanafenana, ka mahatonga azy ireo ho tonga lafatra ho an'ny fampiharana mitaky tsiambaratelo tanteraka.
Famaritana ofisialy ny Fikarohana Inertial
Inertial Navigation System (INS) dia rafitra fanombanana ny mari-pamantarana navigateur izay mampiasa gyroscope sy accelerometers ho sensor. Ny rafitra, mifototra amin'ny fivoahan'ny gyroscopes, dia mametraka rafitra fandrindrana fitetezana raha mampiasa ny vokatra accelerometers mba hanombanana ny hafainganam-pandeha sy ny toeran'ny mpitatitra ao amin'ny rafitra fandrindrana fitetezana.
Fampiharana ny Inertial Navigation
Ny teknolojia inertial dia nahita fampiharana midadasika amin'ny sehatra isan-karazany, ao anatin'izany ny aerospace, ny fiaramanidina, ny maritime, ny fitrandrahana solika, ny geodesy, ny fanadihadiana momba ny ranomasina, ny fandavahana ara-jeolojika, ny robotika ary ny rafitra lalamby. Miaraka amin'ny fahatongavan'ireo sensor inertial mandroso, ny teknolojia inertial dia nanitatra ny fampiasana azy amin'ny indostrian'ny fiara sy ny fitaovana elektronika ara-pitsaboana, ankoatry ny sehatra hafa. Ity sahan'ny fampiharana miitatra ity dia manasongadina ny anjara asan'ny navigateur inertial mihamitombo amin'ny fanomezana ny fitetezam-paritra tsara indrindra sy ny fahafahana mametraka toerana ho an'ny fampiharana maro.
Ny singa fototra amin'ny fitarihana inertial:Fibre Optic Gyroscope
Fampidirana ny Gyroscopes Fibre Optic
Miankina mafy amin'ny fahitsiana sy ny fahitsiana ireo singa fototra ao aminy ny rafitra fitetezana inertial. Ny singa iray izay nanatsara ny fahaizan'ireo rafitra ireo dia ny Fiber Optic Gyroscope (FOG). FOG dia sensor manan-danja izay mitana anjara toerana lehibe amin'ny fandrefesana ny hafainganam-pandehan'ny angular ny mpitatitra miaraka amin'ny fahamendrehana miavaka.
Fibre Optic Gyroscope Operation
Ny FOG dia miasa amin'ny foto-kevitry ny vokatry ny Sagnac, izay ahitana ny fisarahana taratra laser ho lalana roa misaraka, mamela azy handeha amin'ny lalana mifanohitra amin'ny tadivavarana fibre optique. Rehefa mihodina ny mpitatitra, tafiditra amin'ny FOG, dia mifanandrify amin'ny hafainganam-pandehan'ny fihodinan'ny mpitatitra ny fahasamihafan'ny fotoana fandehanana eo amin'ireo taratra roa. Ity fanemorana fotoana ity, fantatra amin'ny anarana hoe fiovan'ny dingana Sagnac, dia refesina tsara avy eo, ahafahan'ny FOG manome angona marina momba ny fihodinan'ny mpitatitra.
Ny fitsipiky ny gyroscope fibre optique dia ny famoahana tara-pahazavana avy amin'ny photodetector. Ity tara-pahazavana ity dia mandalo amin'ny coupler, miditra amin'ny tendrony iray ary mivoaka avy amin'ny iray hafa. Avy eo dia mandeha amin'ny loop optika izy io. Taratra hazavana roa, avy amin'ny lalana samy hafa, miditra ao amin'ny tadivavarana ary mameno superposition mirindra rehefa avy mihodina. Ny jiro miverina dia miditra indray amin'ny diode (LED), izay ampiasaina hamantarana ny hamafiny. Na dia toa tsotra aza ny fitsipiky ny gyroscope fibre optique, ny fanamby lehibe indrindra dia ny fanafoanana ireo anton-javatra izay misy fiantraikany amin'ny halavan'ny lalana optique amin'ireo taratra hazavana roa. Io no iray amin'ireo olana manan-danja indrindra atrehina amin'ny fampandrosoana ny gyroscopes fibre optic.
1: diode superluminescent 2: diode photodetector
3. Loharano hazavana coupler 4.peratra fibre coupler 5. peratra fibre optique
Tombontsoa amin'ny Fibre Optic Gyroscopes
Ny FOG dia manome tombony maro izay mahatonga azy ireo ho sarobidy amin'ny rafitra fitetezana inertial. Malaza izy ireo noho ny fahamarinany miavaka, ny fahamendrehany ary ny faharetany. Tsy toy ny gyros mekanika, ny FOG dia tsy manana faritra mihetsika, mampihena ny loza mety hitranga. Fanampin'izay, mahatohitra ny fahatairana sy ny hovitrovitra izy ireo, ka mahatonga azy ireo ho tonga lafatra ho an'ny tontolo mitaky fitakiana toy ny fampiharana aerospace sy fiarovana.
Fampidirana ny Gyroscopes Fibre Optic amin'ny Fikarohana Inertial
Ny rafi-pitaterana inertial dia mihamaro hatrany ny mampiditra FOG noho ny fahamendrehany sy ny fahatokisana azy. Ireo gyroscopes dia manome ny fandrefesana ny hafainganam-pandehan'ny zoro ilaina amin'ny famaritana marina ny orientation sy ny toerana. Amin'ny alàlan'ny fampidirana FOG amin'ny rafitra fitetezana inertial efa misy, ny mpandraharaha dia afaka mahazo tombony amin'ny fanatsarana ny fahamarinan'ny fitetezam-paritra, indrindra amin'ny toe-javatra izay tena ilaina ny fahitsiana.
Fampiharana ny Gyroscopes Fibre Optic amin'ny Fikarohana Inertial
Ny fampidirana ny FOG dia nanitatra ny fampiharana ny rafitra fitetezana inertial manerana ny sehatra samihafa. Ao amin'ny aerospace sy ny fiaramanidina, ny rafitra misy FOG dia manolotra vahaolana amin'ny fitetezana mazava ho an'ny fiaramanidina, drôna ary sambon-danitra. Izy ireo koa dia ampiasaina betsaka amin'ny fitetezana an-dranomasina, fanadihadiana ara-jeolojika, ary robotika mandroso, ahafahan'ireo rafitra ireo miasa miaraka amin'ny fahombiazany sy azo itokisana.
Variant Structural samihafa amin'ny Gyroscopes Fibre Optic
Ny gyroscopes fibre optic dia tonga amin'ny fanamafisana ara-drafitra isan-karazany, ary ny iray amin'izao fotoana izao dia miditra amin'ny sehatry ny injeniera dia nygyroscope fibre optic fibre optique mitahiry polarization mihidy. Ny fototry ny gyroscope ity dia nypolarization-mihazona fibre loop, ahitana fibre mikojakoja ny polarization ary rafitra voalamina tsara. Ny fananganana an'ity tadivavarana ity dia misy fomba fihodinana symmetrika in-efatra, ampian'ny gel famehezana tsy manam-paharoa mba hamoronana coil fibre fibre solid-state.
Endri-javatra fototra amin'nyPolarization-Mitahiry Fiber Optic Gny Coil
▶Famolavolana rafitra tokana:Ny tadivavarana gyroscope dia manasongadina famolavolana rafitra miavaka izay mametraka mora foana ny karazana fibre mitahiry polarization.
▶Tekinika fihodinkodinana symmetrika efatra:Ny teknika fihodinkodinana symmetrika efatra dia manamaivana ny fiantraikan'ny Shupe, miantoka ny fandrefesana marina sy azo antoka.
▶Mataova gel famehezana mandroso:Ny fampiasana fitaovana gel famehezana mandroso, miaraka amin'ny teknika fanasitranana tsy manam-paharoa, dia manatsara ny fanoherana ny hovitrovitra, ka mahatonga ireo tadivavarana gyroscope ireo ho tonga lafatra ho an'ny fampiharana amin'ny tontolo mitaky.
▶Fifandrindrana amin'ny maripana ambony:Ny tadivavarana gyroscope dia mampiseho ny fahamarinan-toerana mifanaraka amin'ny mari-pana ambony, miantoka ny fahamarinany na dia amin'ny toe-javatra mafana samihafa aza.
▶Rafitra maivana notsotsotra:Ny tadivavarana gyroscope dia novolavolaina miaraka amin'ny rafitra mahitsy nefa maivana, miantoka ny fanodinana avo lenta.
▶ Fihodinana tsy miovaova:Ny fizotry ny fihodinkodinana dia mijanona ho marin-toerana, mifanaraka amin'ny fepetra takian'ny gyroscopes fibre optic voafaritra tsara.
Reference
Groves, PD (2008). Fampidirana ny Inertial Navigation.Ny Journal of Navigation, 61(1), 13-28.
El-Sheimy, N., Hou, H., & Niu, X. (2019). Teknolojian'ny sensor inertial ho an'ny fampiharana navigateur: ny zava-kanto.Satellite Navigation, 1(1), 1-15.
Woodman, NY (2007). Fampidirana ny navigateur inertial.University of Cambridge, laboratoara informatika, UCAM-CL-TR-696.
Chatila, R., & Laumond, JP (1985). Ny fanondroana toerana sy ny modely manerantany tsy miovaova ho an'ny robots finday.Ao amin'ny Proceedings of the 1985 IEEE International Conference on Robotics and Automation( Boky faha-2, p. 138-145). IEEE.
Mila Consulation Maimaim-poana?
SASANY NY TETIKO
ASA MAHAFINARITRA IZAY NANDROSO. Mirehareha!
