Лазерныя гіраскопысталі ключавым кампанентам у высокадакладнай навігацыі, сістэме кантролю становішча і пазіцыянаванні ў аэракасмічнай, абароннай, робататэхнічнай, марской тэхніцы і аўтаномных транспартных сродках. Іх здольнасць вымяраць кручэнне з выключнай стабільнасцю - без залежнасці ад рухомых механічных частак - робіць іх неабходнымі для асяроддзяў, дзе дакладнасць, надзейнасць і доўгатэрміновая трываласць маюць вырашальнае значэнне.
Лазерны гіраскоп працуе на асновеЭфект Саньяка, фізічны прынцып, пры якім два лазерныя прамяні рухаюцца ў процілеглых напрамках у замкнёнай аптычнай поласці. Калі сістэма круціцца, розніца ў даўжыні шляху паміж прамянямі змяняецца, што прыводзіць да вымернага зруху частоты. Гэты зрух частоты непасрэдна адпавядае вуглавой хуткасці.
Адсутнасць механічных рухомых частак значна зніжае патрабаванні да зносу, дрэйфу і тэхнічнага абслугоўвання, у той час як стабілізаваная аптычная паражніна забяспечвае доўгатэрміновую працу нават пры ваганнях тэмпературы або працоўных умовах з высокай вібрацыяй. Захоўваючы аптычную кагерэнтнасць і выкарыстоўваючы высокадакладныя лазерныя кампаненты, лазерныя гіраскопы ствараюць вельмі стабільныя вынікі, прыдатныя для крытычна важных сістэм.
У наступнай табліцы зведзены тыповыя тэхнічныя характарыстыкі для высокапрадукцыйнага лазернага гіраскопа, які выкарыстоўваецца ў аэракасмічных і прамысловых прымяненнях:
| Параметр | Спецыфікацыя |
|---|---|
| Тып лазера | He-Ne або цвёрдацельны лазер |
| Вось вымярэння | Аднавосевы або шматвосевы |
| Адчувальнасць да кручэння | Да 0,0001°/г |
| Стабільнасць зрушэння | <0,001°/гадз |
| Нелінейнасць маштабнага каэфіцыента | < 10 праміле |
| Выпадковае хаджэнне | < 0,001°/√г |
| Тып вываду | Лічбавы або аналагавы сігнал |
| Дыяпазон працоўных тэмператур | -40°C да +70°C |
| Ударатрываласць | Да 1000 г |
| Вібрастойкасць | Да 20 г RMS |
| Тэрмін жыцця | Да 50 000+ гадзін |
Гэтыя параметры адлюстроўваюць тое, наколькі лазерныя гіраскопы пераўзыходзяць механічныя і MEMS-гіраскопы, калі прыкладання патрабуюць бескампраміснай дакладнасці.
Дасягненні ў галіне стабільнасці лазернага рэзонатара, вытворчасці аптычных кампанентаў і лічбавай апрацоўкі сігналаў значна пашырылі выкарыстанне лазерных гіраскопаў. Яны вылучаюцца ў сістэмах, якія патрабуюць:
Лазерныя гіраскопы забяспечваюць вельмі нізкі дрэйф, што дазваляе платформам падтрымліваць дакладную арыентацыю без залежнасці ад знешніх апорных сігналаў, такіх як GPS.
Трывалая аптычная паражніна і герметычны корпус забяспечваюць устойлівасць да вібрацыі, перападаў тэмпературы і ўдараў, што дазваляе надзейна працаваць у самалётах, касмічных караблях, ваенна-марскіх судах і ваенных машынах.
Лазерныя гіраскопы часта інтэгруюцца ў інерцыяльныя навігацыйныя сістэмы (INS), каб дапоўніць акселерометры, забяспечваючы поўнае адсочванне руху 6 DOF, неабходнае для:
Аўтаномнае кіраванне самалётам
Глыбакаводная навігацыя
Сатэлітавая стабілізацыя
Ваенныя сістэмы цэлеўказання
Прамысловая робататэхніка
Паколькі механічны ротар не выкарыстоўваецца, лазерныя гіраскопы патрабуюць меншай колькасці цыклаў каліброўкі і маюць больш працяглы тэрмін службы.
Стабільныя лазерныя крыніцы ў спалучэнні з лічбавай апрацоўкай забяспечваюць чысты выхадны сігнал нават у складаных або шумных умовах працы.
Попыт на звышнадзейную навігацыю расце ў розных галінах. Чакаецца, што на будучыню распрацоўкі і разгортвання лазерных гіраскопаў паўплывае некалькі тэндэнцый:
Па меры пашырэння беспілотнікаў, беспілотных наземных апаратаў і мікраспадарожнікаў неабходныя будуць меншыя, але высокапрадукцыйныя гіраскопы. Вялікую ролю адыграюць кампактныя аптычныя схемы і інтэграваная фатоніка.
Распрацоўка ідзе да гірасістэм, здольных кампенсаваць экстрэмальныя змены тэмпературы, уздзеянне радыяцыі і вібрацыю, што робіць іх прыдатнымі для палётаў у глыбокі космас.
Попыт на звышнадзейную навігацыю расце ў розных галінах. Чакаецца, што на будучыню распрацоўкі і разгортвання лазерных гіраскопаў паўплывае некалькі тэндэнцый:
Лазерныя гіраскопы ўсё часцей будуць спалучацца з:
звяжыцеся з намі
Зорныя трэкеры
Навігацыя на аснове бачання
Радарныя датчыкі
Такія гібрыдныя сістэмы будуць захоўваць дакладнасць, нават калі адзін або некалькі знешніх апорных сігналаў становяцца недаступнымі.
Новыя аптычныя матэрыялы і лазерныя крыніцы павышаюць энергаэфектыўнасць, падаўжаючы тэрмін службы сістэм з батарэйным харчаваннем.
Выбар адпаведнага гіраскопа патрабуе ацэнкі патрабаванняў прадукцыйнасці канкрэтнага прыкладання. Найбольшы ўплыў на выбар аказваюць наступныя фактары:
Высокакласныя аэракасмічныя праграмы патрабуюць звышнізкага зрушэння і выключнай лінейнасці маштабнага каэфіцыента.
Сістэмы, якія працуюць у асяроддзях з інтэнсіўнай вібрацыяй, напрыклад, ваенныя транспартныя сродкі або буравыя платформы, карыстаюцца надзейнымі аптычнымі канструкцыямі і механізмамі кампенсацыі вібрацыі.
Гіраскопы з лічбавым выхадам усё часцей аддаюць перавагу для прамой інтэграцыі ў сучасныя навігацыйныя кампутары.
Сістэмы, якія патрабуюць працяглага тэрміну службы або абмежаванага доступу для абслугоўвання, значна выйграюць ад немеханічнай канструкцыі лазерных гіраскопаў.
Хоць лазерныя гіраскопы даражэйшыя за прылады MEMS, яны забяспечваюць узровень прадукцыйнасці, неабходны для крытычна важных аперацый.
A1:Лазерныя гіраскопы абапіраюцца на эфект Саньяка, які па сваёй сутнасці дае стабільныя вымярэнні кручэння. Без рухомых механічных частак і дакладна спраектаванага аптычнага рэзанара прылада адчувае мінімальны дрэйф. Удасканаленая лічбавая апрацоўка сігналаў яшчэ больш павышае дакладнасць шляхам кампенсацыі змен тэмпературы, старэння кампанентаў і шуму. Гэтыя функцыі дазваляюць доўгатэрміновым місіям, такім як спадарожнікавыя аперацыі або глыбакаводная навігацыя, падтрымліваць дакладную арыентацыю без пастаяннай паўторнай каліброўкі.
A2:Гіраскопы MEMS падыходзяць для спажывецкага выкарыстання і лёгкай прамысловасці, але змагаюцца з дрэйфам, нестабільнасцю зрушэння і адчувальнасцю да навакольнага асяроддзя. З іншага боку, лазерныя гіраскопы забяспечваюць значна больш высокую дакладнасць, меншы шум і лепшую стабільнасць пры зменных тэмпературах і ўзроўнях вібрацыі. Гэта робіць іх пераважным рашэннем для аэракасмічных, абаронных і высокадакладных прамысловых сістэм, дзе нельга паставіць пад пагрозу надзейнасць і дакладнасць.
Лазерныя гіраскопы працягваюць пераасэнсоўваць стандарты дакладнасці, надзейнасці і прадукцыйнасці ў сусветнай індустрыі навігацыі і кіравання. Іх здольнасць забяспечваць дакладныя вымярэнні кручэння ў экстрэмальных умовах робіць іх жыццёва важным кампанентам у розных сферах прымянення - ад аэракасмічнай і абароннай да аўтаномных сістэм і навуковых даследаванняў. Чакаецца, што па меры паскарэння прагрэсу ў галіне аптычнай тэхнікі і лічбавай апрацоўкі гэтая тэхналогія стане яшчэ больш кампактнай, трывалай і інтэграванай у навігацыйныя сістэмы наступнага пакалення.
Для арганізацый, якія шукаюць высокапрадукцыйныя лазерныя гіраскопы з індывідуальнымі характарыстыкамі,ЯОПТЫКАзабяспечвае перадавыя рашэнні, распрацаваныя для патрабавальных умоў і доўгатэрміновай надзейнасці. Прадукты распрацаваны для забеспячэння выключнай стабільнасці і бесперашкоднай інтэграцыі ў сучасныя навігацыйныя сістэмы.
Для атрымання дадатковай тэхнічнай інфармацыі або індывідуальных запытаў, калі ласказвяжыцеся з намікаб даведацца, як JIOPTIK можа падтрымаць патрэбы вашага прыкладання.
Для атрымання дадатковай інфармацыі аб нашых прадуктах, калі ласка, звяжыцеся з Jioptik.
