Apa sing diarani Navigasi Inersia?
Dasar-Dasar Navigasi Inersia
Prinsip dhasar navigasi inersia padha karo metode navigasi liyane. Iki gumantung marang entuk informasi kunci, kalebu posisi awal, orientasi awal, arah lan orientasi gerakan ing saben wayahe, lan kanthi progresif nggabungake data kasebut (analog karo operasi integrasi matematika) kanggo nemtokake parameter navigasi kanthi tepat, kayata orientasi lan posisi.
Perané Sensor ing Navigasi Inersia
Kanggo njupuk orientasi saiki (sikap) lan informasi posisi obyek sing obah, sistem navigasi inersia nggunakake sakumpulan sensor kritis, utamane sing kasusun saka akselerometer lan giroskop. Sensor kasebut ngukur kecepatan sudut lan akselerasi operator ing pigura referensi inersia. Data kasebut banjur diintegrasi lan diproses sajrone wektu kanggo entuk informasi kecepatan lan posisi relatif. Sabanjure, informasi iki diowahi dadi sistem koordinat navigasi, bebarengan karo data posisi awal, sing pungkasane nemtokake lokasi operator saiki.
Prinsip Operasi Sistem Navigasi Inersia
Sistem navigasi inersia beroperasi minangka sistem navigasi internal loop tertutup sing mandiri. Sistem iki ora gumantung marang pembaruan data eksternal wektu nyata kanggo mbenerake kesalahan sajrone gerakan operator. Dadi, sistem navigasi inersia tunggal cocok kanggo tugas navigasi jangka pendek. Kanggo operasi jangka panjang, sistem iki kudu digabungake karo metode navigasi liyane, kayata sistem navigasi berbasis satelit, kanggo mbenerake kesalahan internal sing akumulasi kanthi periodik.
Kamungkinan Navigasi Inersia Didhelikake
Ing teknologi navigasi modern, kalebu navigasi langit, navigasi satelit, lan navigasi radio, navigasi inersia katon otonom. Sistem iki ora ngetokake sinyal menyang lingkungan njaba utawa gumantung marang obyek langit utawa sinyal njaba. Akibate, sistem navigasi inersia nawakake tingkat kemampuan ndhelikake sing paling dhuwur, saengga cocog kanggo aplikasi sing mbutuhake kerahasiaan paling dhuwur.
Definisi Resmi Navigasi Inersia
Sistem Navigasi Inersia (INS) iku sistem estimasi parameter navigasi sing nggunakake giroskop lan akselerometer minangka sensor. Sistem iki, adhedhasar output giroskop, nggawe sistem koordinat navigasi nalika nggunakake output akselerometer kanggo ngetung kecepatan lan posisi pembawa ing sistem koordinat navigasi.
Aplikasi Navigasi Inersia
Teknologi inersia wis nemokake aplikasi sing jembar ing macem-macem domain, kalebu aerospace, penerbangan, maritim, eksplorasi minyak bumi, geodesi, survei oseanografi, pengeboran geologi, robotika, lan sistem kereta api. Kanthi anane sensor inersia sing canggih, teknologi inersia wis ngembangake kegunaane kanggo industri otomotif lan piranti elektronik medis, lan liya-liyane. Cakupan aplikasi sing saya tambah iki nandheske peran penting navigasi inersia kanggo nyedhiyakake kemampuan navigasi lan posisi presisi dhuwur kanggo macem-macem aplikasi.
Komponen Inti saka Pandhuan Inersia:Giroskop Serat Optik
Pambuka Giroskop Serat Optik
Sistem navigasi inersia gumantung banget marang akurasi lan presisi komponen intine. Salah sawijining komponen sing wis ningkatake kemampuan sistem kasebut kanthi signifikan yaiku Giroskop Serat Optik (FOG). FOG minangka sensor penting sing nduweni peran penting kanggo ngukur kecepatan sudut pembawa kanthi akurasi sing luar biasa.
Operasi Giroskop Serat Optik
FOG beroperasi adhedhasar prinsip efek Sagnac, sing nglibatake pamisahan sinar laser dadi rong jalur sing kapisah, saengga bisa lelungan ing arah sing ngelawan ing sadawane loop serat optik sing digulung. Nalika operator, sing dipasang karo FOG, muter, bedane wektu lelungan antarane rong sinar kasebut sebanding karo kecepatan sudut rotasi operator. Wektu tundha iki, sing dikenal minangka pergeseran fase Sagnac, banjur diukur kanthi tepat, saengga FOG bisa nyedhiyakake data sing akurat babagan rotasi operator.
Prinsip giroskop serat optik kalebu ngetokake sinar cahya saka fotodetektor. Sinar cahya iki ngliwati coupler, mlebu saka siji ujung lan metu saka ujung liyane. Banjur ngliwati loop optik. Rong sinar cahya, sing asale saka arah sing beda, mlebu loop lan ngrampungake superposisi koheren sawise mubeng. Cahya sing bali mlebu maneh ing dioda pemancar cahya (LED), sing digunakake kanggo ndeteksi intensitase. Sanajan prinsip giroskop serat optik katon gampang, tantangan sing paling penting yaiku ngilangi faktor-faktor sing mengaruhi dawa jalur optik saka rong sinar cahya kasebut. Iki minangka salah sawijining masalah paling kritis sing diadhepi ing pangembangan giroskop serat optik.
1: dioda superluminescent 2: dioda fotodetektor
3. Kopling sumber cahya 4.coupler cincin serat 5. cincin serat optik
Kauntungan Giroskop Serat Optik
FOG nawakake sawetara kaluwihan sing ndadekake ora ana regane ing sistem navigasi inersia. FOG misuwur amarga akurasi, keandalan, lan daya tahan sing luar biasa. Ora kaya gyro mekanik, FOG ora duwe bagean sing obah, saengga nyuda risiko kerusakan lan sobek. Kajaba iku, tahan kejut lan getaran, saengga cocog kanggo lingkungan sing nuntut kayata aplikasi aerospace lan pertahanan.
Integrasi Giroskop Serat Optik ing Navigasi Inersia
Sistem navigasi inersia saya akeh nggabungake FOG amarga presisi lan linuwih sing dhuwur. Giroskop iki nyedhiyakake pangukuran kecepatan sudut penting sing dibutuhake kanggo nemtokake orientasi lan posisi sing akurat. Kanthi nggabungake FOG menyang sistem navigasi inersia sing wis ana, operator bisa entuk manfaat saka akurasi navigasi sing luwih apik, utamane ing kahanan sing presisi ekstrem dibutuhake.
Aplikasi Giroskop Serat Optik ing Navigasi Inersia
Kalebu FOG wis ngembangake aplikasi sistem navigasi inersia ing macem-macem domain. Ing aerospace lan penerbangan, sistem sing dilengkapi FOG nawakake solusi navigasi sing tepat kanggo pesawat, drone, lan pesawat ruang angkasa. Sistem iki uga digunakake sacara ekstensif ing navigasi maritim, survey geologi, lan robotika canggih, sing ndadekake sistem kasebut bisa beroperasi kanthi kinerja lan keandalan sing luwih apik.
Varian Struktural Giroskop Serat Optik sing Beda-beda
Giroskop serat optik kasedhiya ing macem-macem konfigurasi struktural, sing paling dominan saiki mlebu ing ranah teknik yaikugiroskop serat optik sing njaga polarisasi loop tertutupIng inti giroskop iki analoop serat sing njaga polarisasi, dumadi saka serat sing njaga polarisasi lan kerangka sing dirancang kanthi tepat. Konstruksi loop iki nglibatake metode penggulungan simetris kaping papat, sing ditambah karo gel penyegelan unik kanggo mbentuk koil loop serat solid-state.
Fitur Utama sakaSerat Optik sing Njaga PolarisasiKoil yro
▶Desain Kerangka Kerja Unik:Puteran giroskop nduweni desain kerangka khas sing nampung macem-macem jinis serat sing njaga polarisasi kanthi gampang.
▶Teknik Gulungan Simetris Papat Lipat:Teknik penggulungan simetris kaping papat nyuda efek Shupe, njamin pangukuran sing tepat lan bisa dipercaya.
▶Bahan Gel Penyegel Canggih:Panggunaan bahan gel sealing canggih, digabungake karo teknik curing sing unik, nambah resistensi marang getaran, nggawe loop giroskop iki cocog kanggo aplikasi ing lingkungan sing nuntut.
▶Stabilitas Koherensi Suhu Dhuwur:Puteran giroskop nuduhake stabilitas koherensi suhu sing dhuwur, njamin akurasi sanajan ing macem-macem kondisi termal.
▶Kerangka Ringan sing Sederhana:Puteran giroskop dirancang nganggo kerangka sing prasaja nanging entheng, njamin presisi pamrosesan sing dhuwur.
▶Proses Penggulungan sing Konsisten:Proses penggulungan tetep stabil, adaptasi karo syarat-syarat macem-macem giroskop serat optik presisi.
Referensi
Groves, PD (2008). Pambuka Navigasi Inersia.Jurnal Navigasi, 61(1), 13-28.
El-Sheimy, N., Hou, H., & Niu, X. (2019). Teknologi sensor inersia kanggo aplikasi navigasi: teknologi paling canggih.Navigasi Satelit, 1(1), 1-15.
Woodman, OJ (2007). Pambuka kanggo navigasi inersia.Universitas Cambridge, Laboratorium Komputer, UCAM-CL-TR-696.
Chatila, R., & Laumond, JP (1985). Referensi posisi lan pemodelan donya sing konsisten kanggo robot seluler.Ing Prosiding Konferensi Internasional IEEE 1985 babagan Robotika lan Otomasi(Vol. 2, hlm. 138-145). IEEE.
Butuh Konsultasi Gratis?
SAWETARA PROYEKKU
KARYA APIK SING DAK SUmbang. KANTHI BANGGA!
