Beth yw llywio anadweithiol?
Hanfodion Mordwyo Anadweithiol
Mae egwyddorion sylfaenol mordwyo anadweithiol yn debyg i rai dulliau llywio eraill. Mae'n dibynnu ar gaffael gwybodaeth allweddol, gan gynnwys y sefyllfa gychwynnol, cyfeiriadedd cychwynnol, cyfeiriad a chyfeiriadedd y mudiant ar bob eiliad, ac integreiddio'r data hyn yn raddol (sy'n cyfateb i weithrediadau integreiddio mathemategol) i bennu paramedrau llywio yn fanwl gywir, megis cyfeiriadedd a safle.
Rôl Synwyryddion mewn Llywio Anadweithiol
I gael cyfeiriadedd cyfredol (agwedd) a gwybodaeth lleoliad gwrthrych symudol, mae systemau llywio anadweithiol yn defnyddio set o synwyryddion critigol, sy'n cynnwys cyflymromedrau a gyrosgopau yn bennaf. Mae'r synwyryddion hyn yn mesur cyflymder onglog a chyflymiad y cludwr mewn ffrâm gyfeirio anadweithiol. Yna caiff y data ei integreiddio a'i brosesu dros amser i gael gwybodaeth am gyflymder a safle cymharol. Yn dilyn hynny, mae'r wybodaeth hon yn cael ei thrawsnewid yn y system cydlynu llywio, ar y cyd â'r data sefyllfa gychwynnol, gan arwain at bennu lleoliad presennol y cludwr.
Egwyddorion Gweithredu Systemau Mordwyo Anadweithiol
Mae systemau llywio anadweithiol yn gweithredu fel systemau llywio dolen gaeedig fewnol hunangynhwysol. Nid ydynt yn dibynnu ar ddiweddariadau data allanol amser real i gywiro gwallau yn ystod cynnig y cludwr. O'r herwydd, mae un system lywio anadweithiol yn addas ar gyfer tasgau llywio tymor byr. Ar gyfer gweithrediadau hirdymor, rhaid ei gyfuno â dulliau llywio eraill, megis systemau llywio â lloeren, i gywiro'r gwallau mewnol cronedig o bryd i'w gilydd.
Hynodrwydd Mordwyo Anadweithiol
Mewn technolegau llywio modern, gan gynnwys llywio nefol, llywio â lloeren, a llywio radio, mae llywio anadweithiol yn sefyll allan fel ymreolaethol. Nid yw'n allyrru signalau i'r amgylchedd allanol nac yn dibynnu ar wrthrychau nefol neu signalau allanol. O ganlyniad, mae systemau llywio anadweithiol yn cynnig y lefel uchaf o guddadwyedd, gan eu gwneud yn ddelfrydol ar gyfer cymwysiadau sy'n gofyn am y cyfrinachedd mwyaf.
Diffiniad Swyddogol o Fordwyo Anadweithiol
Mae System Navigation Inertial (INS) yn system amcangyfrif paramedr llywio sy'n defnyddio gyrosgopau a chyflymromedrau fel synwyryddion. Mae'r system, yn seiliedig ar allbwn gyrosgopau, yn sefydlu system cydlynu llywio wrth ddefnyddio allbwn cyflymromedrau i gyfrifo cyflymder a lleoliad y cludwr yn y system gyfesurynnau llywio.
Cymwysiadau Mordwyo Anadweithiol
Mae technoleg anadweithiol wedi dod o hyd i gymwysiadau eang mewn meysydd amrywiol, gan gynnwys awyrofod, hedfan, morol, archwilio petrolewm, geodesi, arolygon eigioneg, drilio daearegol, roboteg, a systemau rheilffordd. Gyda dyfodiad synwyryddion anadweithiol uwch, mae technoleg inertial wedi ymestyn ei ddefnyddioldeb i'r diwydiant modurol a dyfeisiau electronig meddygol, ymhlith meysydd eraill. Mae'r cwmpas cynyddol hwn o gymwysiadau yn tanlinellu rôl gynyddol ganolog llywio anadweithiol wrth ddarparu galluoedd llywio a lleoli manwl uchel ar gyfer llu o gymwysiadau.
Cydran Graidd Canllawiau Anadweithiol:Gyrosgop ffibr optig
Cyflwyniad i Gyrosgopau Fiber Optic
Mae systemau llywio anadweithiol yn dibynnu'n helaeth ar gywirdeb a manwl gywirdeb eu cydrannau craidd. Un elfen o'r fath sydd wedi gwella galluoedd y systemau hyn yn sylweddol yw'r Gyrosgop Fiber Optic (FOG). Mae FOG yn synhwyrydd hanfodol sy'n chwarae rhan ganolog wrth fesur cyflymder onglog y cludwr gyda chywirdeb rhyfeddol.
Gweithrediad gyrosgop ffibr optig
Mae FOGs yn gweithredu ar yr egwyddor o effaith Sagnac, sy'n golygu rhannu trawst laser yn ddau lwybr ar wahân, gan ganiatáu iddo deithio i gyfeiriadau gwahanol ar hyd dolen ffibr optig torchog. Pan fydd y cludwr, sydd wedi'i fewnosod â'r FOG, yn cylchdroi, mae'r gwahaniaeth mewn amser teithio rhwng y ddau drawst yn gymesur â chyflymder onglog cylchdro'r cludwr. Yna caiff yr oedi hwn, a elwir yn shifft cyfnod Sagnac, ei fesur yn fanwl gywir, gan alluogi'r FOG i ddarparu data cywir ynghylch cylchdro'r cludwr.
Mae egwyddor gyrosgop ffibr optig yn cynnwys allyrru pelydryn o olau o ffotosynhwyrydd. Mae'r pelydryn golau hwn yn mynd trwy gwplydd, gan fynd i mewn o un pen ac allan o'r llall. Yna mae'n teithio trwy ddolen optegol. Mae dau belydryn o olau, yn dod o wahanol gyfeiriadau, yn mynd i mewn i'r ddolen ac yn cwblhau arosodiad cydlynol ar ôl cylchu o gwmpas. Mae'r golau sy'n dychwelyd yn dychwelyd i mewn i ddeuod allyrru golau (LED), a ddefnyddir i ganfod ei ddwysedd. Er y gall egwyddor gyrosgop ffibr optig ymddangos yn syml, yr her fwyaf arwyddocaol yw dileu ffactorau sy'n effeithio ar hyd llwybr optegol y ddau belydryn golau. Dyma un o'r materion pwysicaf a wynebir wrth ddatblygu gyrosgopau ffibr optig.
1: deuod superluminescent 2: deuod synhwyrydd ffoto
Cyplydd ffynhonnell 3.light 4.cwplwr cylch ffibr Modrwy ffibr 5.optical
Manteision Gyrosgopau Fiber Optic
Mae FOGs yn cynnig nifer o fanteision sy'n eu gwneud yn amhrisiadwy mewn systemau llywio anadweithiol. Maent yn enwog am eu cywirdeb, dibynadwyedd a gwydnwch eithriadol. Yn wahanol i gyros mecanyddol, nid oes gan FOGs unrhyw rannau symudol, gan leihau'r risg o draul. Yn ogystal, maent yn gallu gwrthsefyll sioc a dirgryniad, gan eu gwneud yn ddelfrydol ar gyfer amgylcheddau heriol fel cymwysiadau awyrofod ac amddiffyn.
Integreiddio Gyrosgopau Fiber Optic mewn Llywio Anadweithiol
Mae systemau llywio anadweithiol yn ymgorffori FOGs yn gynyddol oherwydd eu cywirdeb a'u dibynadwyedd uchel. Mae'r gyrosgopau hyn yn darparu'r mesuriadau cyflymder onglog hanfodol sydd eu hangen ar gyfer pennu cyfeiriadedd a lleoliad yn gywir. Trwy integreiddio FOGs i'r systemau llywio anadweithiol presennol, gall gweithredwyr elwa ar well cywirdeb llywio, yn enwedig mewn sefyllfaoedd lle mae angen manylder eithafol.
Cymwysiadau Gyrosgopau Fiber Optic mewn Mordwyo Anadweithiol
Mae cynnwys FOGs wedi ehangu cymwysiadau systemau llywio anadweithiol ar draws amrywiol barthau. Mewn awyrofod a hedfan, mae systemau offer FOG yn cynnig datrysiadau llywio manwl gywir ar gyfer awyrennau, dronau a llongau gofod. Maent hefyd yn cael eu defnyddio'n helaeth mewn mordwyo morol, arolygon daearegol, a roboteg uwch, gan alluogi'r systemau hyn i weithredu gyda pherfformiad gwell a dibynadwyedd.
Amrywiadau Strwythurol Gwahanol o Gyrosgopau Fiber Optic
Daw gyrosgopau ffibr optig mewn gwahanol ffurfweddau strwythurol, a'r prif un ar hyn o bryd yn dod i mewn i faes peirianneg yw'rpolareiddio dolen gaeedig-cynnal gyrosgop ffibr optig. Wrth wraidd y gyrosgop hwn mae'rpolareiddio-cynnal dolen ffibr, sy'n cynnwys ffibrau cynnal polareiddio a fframwaith wedi'i ddylunio'n fanwl gywir. Mae adeiladu'r ddolen hon yn cynnwys dull dirwyn pedwarplyg cymesur, wedi'i ategu gan gel selio unigryw i ffurfio coil dolen ffibr cyflwr solet.
Nodweddion Allweddol oPolareiddio - Cynnal Fiber Optic Gyro Coil
▶ Dyluniad Fframwaith Unigryw:Mae'r dolenni gyrosgop yn cynnwys dyluniad fframwaith nodedig sy'n darparu ar gyfer gwahanol fathau o ffibrau sy'n cynnal polareiddio yn rhwydd.
▶ Techneg Weindio Pedwarplyg Cymesur:Mae'r dechneg weindio gymesur bedair gwaith yn lleihau effaith Shupe, gan sicrhau mesuriadau manwl gywir a dibynadwy.
▶ Deunydd Gel Selio Uwch:Mae defnyddio deunyddiau gel selio uwch, ynghyd â thechneg halltu unigryw, yn gwella'r ymwrthedd i ddirgryniadau, gan wneud y dolenni gyrosgop hyn yn ddelfrydol ar gyfer cymwysiadau mewn amgylcheddau anodd.
▶ Sefydlogrwydd Cydlyniad Tymheredd Uchel:Mae'r dolenni gyrosgop yn arddangos sefydlogrwydd cydlyniad tymheredd uchel, gan sicrhau cywirdeb hyd yn oed mewn amodau thermol amrywiol.
▶ Fframwaith Pwysau Ysgafn Syml:Mae'r dolenni gyrosgop wedi'u peiriannu gyda fframwaith syml ond ysgafn, gan warantu cywirdeb prosesu uchel.
▶ Proses dirwyn i ben yn gyson:Mae'r broses dirwyn i ben yn parhau i fod yn sefydlog, gan addasu i ofynion gyrosgopau ffibr optig manwl amrywiol.
Cyfeiriad
Groves, PD (2008). Cyflwyniad i Fordwyo Anadweithiol.The Journal of Navigation, 61(1), 13-28.
El-Sheimy, N., Hou, H., & Niu, X. (2019). Technolegau synwyryddion anadweithiol ar gyfer cymwysiadau llywio: y diweddaraf.Llywio Lloeren, 1(1), 1-15.
Woodman, OJ (2007). Cyflwyniad i lywio inertial....Prifysgol Caergrawnt, Labordy Cyfrifiaduron, UCAM-CL-TR-696.
Chatila, R., & Laumond, YH (1985). Cyfeirnodi lleoliad a modelu byd cyson ar gyfer robotiaid symudol.Yn Nhrafodion Cynhadledd Ryngwladol IEEE 1985 ar Roboteg ac Awtomeiddio(Cyf. 2, tt. 138-145). IEEE.
Angen Conswl Am Ddim?
RHAI O'M PROSIECTAU
GWAITH ANHYGOEL YR YDW I WEDI CYFRANNU ATOD. YN FALCH!
