Beth yw Mordwyo Anadweithiol?
Hanfodion Mordwyo Anadweithiol
Mae egwyddorion sylfaenol mordwyo anadweithiol yn debyg i rai dulliau mordwyo eraill. Mae'n dibynnu ar gaffael gwybodaeth allweddol, gan gynnwys y safle cychwynnol, y cyfeiriadedd cychwynnol, cyfeiriad a chyfeiriadedd y symudiad ar bob adeg, ac integreiddio'r data hyn yn raddol (yn debyg i weithrediadau integreiddio mathemategol) i bennu paramedrau mordwyo yn fanwl gywir, fel cyfeiriadedd a safle.
Rôl Synwyryddion mewn Mordwyo Anadweithiol
I gael gwybodaeth am gyfeiriadedd (agwedd) a safle cyfredol gwrthrych symudol, mae systemau llywio anadweithiol yn defnyddio set o synwyryddion hanfodol, sy'n cynnwys yn bennaf fesuryddion cyflymiad a gyrosgopau. 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. Wedi hynny, caiff y wybodaeth hon ei thrawsnewid yn system gyfesurynnau llywio, ar y cyd â'r data safle cychwynnol, gan arwain at bennu lleoliad cyfredol y cludwr.
Egwyddorion Gweithredu Systemau Mordwyo Anadweithiol
Mae systemau llywio anadweithiol yn gweithredu fel systemau llywio dolen gaeedig mewnol, hunangynhwysol. Nid ydynt yn dibynnu ar ddiweddariadau data allanol amser real i gywiro gwallau yn ystod symudiad y cludwr. O'r herwydd, mae un system lywio anadweithiol yn addas ar gyfer tasgau llywio tymor byr. Ar gyfer gweithrediadau tymor hir, rhaid ei chyfuno â dulliau llywio eraill, megis systemau llywio lloeren, i gywiro'r gwallau mewnol cronedig yn rheolaidd.
Cuddio Mordwyo Anadweithiol
Mewn technolegau mordwyo modern, gan gynnwys mordwyo nefol, mordwyo lloeren, a mordwyo radio, mae mordwyo anadweithiol yn sefyll allan fel un ymreolaethol. Nid yw'n allyrru signalau i'r amgylchedd allanol nac yn dibynnu ar wrthrychau nefol na signalau allanol. O ganlyniad, mae systemau mordwyo anadweithiol yn cynnig y lefel uchaf o guddadwyedd, gan eu gwneud yn ddelfrydol ar gyfer cymwysiadau sydd angen y cyfrinachedd mwyaf.
Diffiniad Swyddogol o Lywio Anadweithiol
Mae System Lywio Anadweithiol (INS) yn system amcangyfrif paramedr llywio sy'n defnyddio gyrosgopau a chyflymiadmedrau fel synwyryddion. Mae'r system, yn seiliedig ar allbwn gyrosgopau, yn sefydlu system gyfesurynnau llywio wrth ddefnyddio allbwn cyflymiadmedrau i gyfrifo cyflymder a safle'r 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, awyrenneg, morwrol, archwilio petrolewm, geodesi, arolygon cefnforol, drilio daearegol, roboteg, a systemau rheilffordd. Gyda dyfodiad synwyryddion anadweithiol uwch, mae technoleg anadweithiol wedi ymestyn ei chyfleustodau i'r diwydiant modurol a dyfeisiau electronig meddygol, ymhlith meysydd eraill. Mae'r cwmpas ehangu hwn o gymwysiadau yn tanlinellu rôl gynyddol ganolog llywio anadweithiol wrth ddarparu galluoedd llywio a lleoli manwl iawn ar gyfer llu o gymwysiadau.
Y Gydran Graidd o Arweiniad Anadweithiol:Gyrosgop Ffibr Optig
Cyflwyniad i Gyrosgopau Ffibr Optig
Mae systemau llywio anadweithiol yn dibynnu'n fawr ar gywirdeb a manylder eu cydrannau craidd. Un gydran o'r fath sydd wedi gwella galluoedd y systemau hyn yn sylweddol yw'r Gyrosgop Ffibr Optig (FOG). Mae FOG yn synhwyrydd hanfodol sy'n chwarae rhan allweddol wrth fesur cyflymder onglog y cludwr gyda chywirdeb rhyfeddol.
Gweithrediad Gyrosgop Ffibr Optig
Mae FOGs yn gweithredu ar egwyddor effaith Sagnac, sy'n cynnwys rhannu trawst laser yn ddau lwybr ar wahân, gan ganiatáu iddo deithio i gyfeiriadau gyferbyn ar hyd dolen ffibr optig wedi'i choilio. Pan fydd y cludwr, sydd wedi'i fewnosod gyda'r FOG, yn cylchdroi, mae'r gwahaniaeth yn yr amser teithio rhwng y ddau drawst yn gymesur â chyflymder onglog cylchdro'r cludwr. Yna caiff yr oedi amser hwn, a elwir yn sifftiad 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 trawst o olau o ffotosynhwyrydd. Mae'r trawst golau hwn yn mynd trwy gyplydd, gan ddod i mewn o un pen ac allan o'r llall. Yna mae'n teithio trwy ddolen optegol. Mae dau drawst o olau, sy'n dod o gyfeiriadau gwahanol, yn mynd i mewn i'r ddolen ac yn cwblhau uwchosodiad cydlynol ar ôl cylchdroi o gwmpas. Mae'r golau sy'n dychwelyd yn ailymuno â deuod allyrru golau (LED), a ddefnyddir i ganfod ei ddwyster. 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 drawst golau. Dyma un o'r materion pwysicaf a wynebir wrth ddatblygu gyrosgopau ffibr optig.
1: deuod uwch-luminescent 2: deuod ffotosynhwyrydd
3. cyplydd ffynhonnell golau 4.cyplydd cylch ffibr 5. cylch ffibr optegol
Manteision Gyrosgopau Ffibr Optig
Mae gan FOGs sawl mantais sy'n eu gwneud yn amhrisiadwy mewn systemau llywio inertial. Maent yn enwog am eu cywirdeb, eu dibynadwyedd a'u gwydnwch eithriadol. Yn wahanol i gyros mecanyddol, nid oes gan FOGs rannau symudol, gan leihau'r risg o draul a rhwyg. 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 Ffibr Optig mewn Mordwyo Anadweithiol
Mae systemau llywio anadweithiol yn ymgorffori FOGs fwyfwy oherwydd eu cywirdeb a'u dibynadwyedd uchel. Mae'r gyrosgopau hyn yn darparu'r mesuriadau cyflymder onglog hanfodol sy'n ofynnol ar gyfer pennu cyfeiriadedd a safle'n gywir. Drwy integreiddio FOGs i'r systemau llywio anadweithiol presennol, gall gweithredwyr elwa o gywirdeb llywio gwell, yn enwedig mewn sefyllfaoedd lle mae angen cywirdeb eithafol.
Cymwysiadau Gyrosgopau Ffibr Optig mewn Mordwyo Anadweithiol
Mae cynnwys systemau llywio anadweithiol wedi ehangu cymwysiadau systemau llywio anadweithiol ar draws amrywiol feysydd. Mewn awyrofod ac awyrenneg, mae systemau sydd â systemau llywio anadweithiol yn cynnig atebion llywio manwl gywir ar gyfer awyrennau, dronau a llongau gofod. Fe'u defnyddir yn helaeth hefyd mewn llywio morwrol, arolygon daearegol a roboteg uwch, gan alluogi'r systemau hyn i weithredu gyda pherfformiad a dibynadwyedd gwell.
Amrywiadau Strwythurol Gwahanol o Gyrosgopau Ffibr Optig
Mae gyrosgopau ffibr optig ar gael mewn amrywiol gyfluniadau strwythurol, gyda'r un mwyaf cyffredin sy'n dod i faes peirianneg ar hyn o bryd yw'rgyrosgop ffibr optig sy'n cynnal polareiddio dolen gaeedigWrth wraidd y gyrosgop hwn mae'rdolen ffibr sy'n cynnal polareiddio, sy'n cynnwys ffibrau sy'n cynnal polareiddio a fframwaith wedi'i gynllunio'n fanwl gywir. Mae adeiladu'r ddolen hon yn cynnwys dull weindio cymesur pedwarplyg, wedi'i ategu gan gel selio unigryw i ffurfio coil dolen ffibr cyflwr solet.
Nodweddion AllweddolFfibr Optig Cynnal Polareiddio GCoil yro
▶Dyluniad Fframwaith Unigryw:Mae gan y dolenni gyrosgop ddyluniad fframwaith nodedig sy'n darparu ar gyfer gwahanol fathau o ffibrau sy'n cynnal polareiddio yn rhwydd.
▶Techneg Weindio Cymesur Pedwarplyg:Mae'r dechneg weindio cymesur pedwarplyg 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 heriol.
▶ Sefydlogrwydd Cydlyniant Tymheredd Uchel:Mae dolenni'r gyrosgop yn arddangos sefydlogrwydd cydlyniant tymheredd uchel, gan sicrhau cywirdeb hyd yn oed mewn amodau thermol amrywiol.
▶Fframwaith Ysgafn Syml:Mae dolenni'r gyrosgop wedi'u peiriannu gyda fframwaith syml ond ysgafn, gan warantu cywirdeb prosesu uchel.
▶Proses Weindio Gyson:Mae'r broses weindio yn parhau'n sefydlog, gan addasu i ofynion amrywiol gyrosgopau ffibr optig manwl gywir.
Cyfeirnod
Groves, PD (2008). Cyflwyniad i Lywio Anadweithiol.Cylchgrawn Mordwyo, 61(1), 13-28.
El-Sheimy, N., Hou, H., a Niu, X. (2019). Technolegau synwyryddion anadweithiol ar gyfer cymwysiadau mordwyo: y dechnoleg ddiweddaraf.Mordwyo Lloeren, 1(1), 1-15.
Woodman, OJ (2007). Cyflwyniad i lywio anadweithiol.Prifysgol Caergrawnt, Labordy Cyfrifiaduron, UCAM-CL-TR-696.
Chatila, R., a Laumond, JP (1985). Cyfeirio at safle a modelu byd cyson ar gyfer robotiaid symudol.Yn Nhrafodion Cynhadledd Ryngwladol IEEE ar Roboteg ac Awtomeiddio 1985(Cyfrol 2, tt. 138-145). IEEE.
Angen Ymgynghoriad Am Ddim?
RHAI O'M MHROSIECTAU
GWAITHAU ANHYGOEL YR WYF WEDI CYFRANNU ATYN nhw. YN FALCH!
