जडत्व मार्गदर्शनाचा मुख्य घटक:फायबर ऑप्टिक जायरोस्कोप

फायबर ऑप्टिक जायरोस्कोपचा परिचय

इनर्शियल नेव्हिगेशन सिस्टम त्यांच्या मुख्य घटकांच्या अचूकतेवर आणि अचूकतेवर मोठ्या प्रमाणावर अवलंबून असतात. फायबर ऑप्टिक जायरोस्कोप (FOG) हा या प्रणालींच्या क्षमतांमध्ये लक्षणीय वाढ करणारा असा एक घटक आहे. FOG हा एक गंभीर सेन्सर आहे जो वाहकाचा कोनीय वेग उल्लेखनीय अचूकतेने मोजण्यात महत्त्वाची भूमिका बजावतो.

फायबर ऑप्टिक जायरोस्कोप ऑपरेशन

FOGs Sagnac इफेक्टच्या तत्त्वावर कार्य करतात, ज्यामध्ये लेसर बीमला दोन वेगळ्या मार्गांमध्ये विभाजित करणे समाविष्ट आहे, ज्यामुळे ते कॉइल केलेल्या फायबर ऑप्टिक लूपसह विरुद्ध दिशेने प्रवास करू शकतात. जेव्हा वाहक, FOG सह एम्बेड केलेले, फिरते, तेव्हा दोन बीममधील प्रवासाच्या वेळेतील फरक वाहकाच्या रोटेशनच्या कोनीय वेगाच्या प्रमाणात असतो. या वेळेचा विलंब, ज्याला Sagnac फेज शिफ्ट म्हणून ओळखले जाते, नंतर अचूकपणे मोजले जाते, FOG ला कॅरियरच्या रोटेशनशी संबंधित अचूक डेटा प्रदान करण्यास सक्षम करते.

फायबर ऑप्टिक जायरोस्कोपच्या तत्त्वामध्ये फोटोडिटेक्टरमधून प्रकाशाचा किरण उत्सर्जित करणे समाविष्ट आहे. हा प्रकाश किरण एका कपलरमधून जातो, एका टोकापासून आत जातो आणि दुसऱ्या टोकातून बाहेर पडतो. ते नंतर ऑप्टिकल लूपमधून प्रवास करते. वेगवेगळ्या दिशांकडून येणारे दोन प्रकाश किरण लूपमध्ये प्रवेश करतात आणि भोवती प्रदक्षिणा केल्यावर एक सुसंगत सुपरपोझिशन पूर्ण करतात. परत येणारा प्रकाश प्रकाश-उत्सर्जक डायोड (LED) मध्ये पुन्हा प्रवेश करतो, जो त्याची तीव्रता शोधण्यासाठी वापरला जातो. फायबर ऑप्टिक जायरोस्कोपचे तत्त्व सरळ वाटू शकते, परंतु सर्वात महत्त्वाचे आव्हान दोन प्रकाश किरणांच्या ऑप्टिकल मार्ग लांबीवर परिणाम करणारे घटक काढून टाकणे हे आहे. फायबर ऑप्टिक जायरोस्कोपच्या विकासामध्ये ही सर्वात गंभीर समस्यांपैकी एक आहे.

1: सुपरल्युमिनेसेंट डायोड           2: फोटोडिटेक्टर डायोड

3.प्रकाश स्रोत युग्मक           4.फायबर रिंग युग्मक            5. ऑप्टिकल फायबर रिंग

फायबर ऑप्टिक जायरोस्कोपचे फायदे

FOGs अनेक फायदे देतात जे त्यांना जडत्व नेव्हिगेशन सिस्टममध्ये अमूल्य बनवतात. ते त्यांच्या अपवादात्मक अचूकता, विश्वसनीयता आणि टिकाऊपणासाठी प्रसिद्ध आहेत. यांत्रिक गायरोसच्या विपरीत, FOG मध्ये कोणतेही हलणारे भाग नसतात, ज्यामुळे झीज होण्याचा धोका कमी होतो. याव्यतिरिक्त, ते शॉक आणि कंपनांना प्रतिरोधक असतात, ज्यामुळे ते एरोस्पेस आणि संरक्षण अनुप्रयोगांसारख्या मागणीच्या वातावरणासाठी आदर्श बनतात.

इनर्शियल नेव्हिगेशनमध्ये फायबर ऑप्टिक जायरोस्कोपचे एकत्रीकरण

उच्च सुस्पष्टता आणि विश्वासार्हतेमुळे इनर्शियल नेव्हिगेशन सिस्टीम अधिकाधिक FOGs समाविष्ट करत आहेत. हे जायरोस्कोप अभिमुखता आणि स्थितीच्या अचूक निर्धारणासाठी आवश्यक असलेले महत्त्वपूर्ण कोनीय वेग मापन प्रदान करतात. FOGs चे विद्यमान जडत्व नेव्हिगेशन सिस्टीममध्ये समाकलित करून, ऑपरेटर सुधारित नेव्हिगेशन अचूकतेचा फायदा घेऊ शकतात, विशेषत: अशा परिस्थितीत जेथे अत्यंत अचूकता आवश्यक आहे.

इनर्शियल नेव्हिगेशनमध्ये फायबर ऑप्टिक जायरोस्कोपचे अनुप्रयोग

FOGs च्या समावेशामुळे विविध डोमेनमध्ये जडत्व नेव्हिगेशन सिस्टमच्या अनुप्रयोगांचा विस्तार झाला आहे. एरोस्पेस आणि एव्हिएशनमध्ये, FOG-सुसज्ज प्रणाली विमान, ड्रोन आणि स्पेसक्राफ्टसाठी अचूक नेव्हिगेशन उपाय देतात. ते सागरी नेव्हिगेशन, भूगर्भीय सर्वेक्षण आणि प्रगत रोबोटिक्समध्ये देखील मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात, ज्यामुळे या प्रणालींना वर्धित कार्यप्रदर्शन आणि विश्वासार्हतेसह कार्य करण्यास सक्षम करते.

फायबर ऑप्टिक जायरोस्कोपचे विविध संरचनात्मक रूपे

फायबर ऑप्टिक जायरोस्कोप विविध स्ट्रक्चरल कॉन्फिगरेशनमध्ये येतात, ज्यामध्ये सध्या अभियांत्रिकीच्या क्षेत्रात प्रवेश केला जातो.बंद-लूप ध्रुवीकरण-देखभाल फायबर ऑप्टिक जायरोस्कोप. या जायरोस्कोपच्या मुळाशी आहेध्रुवीकरण-देखभाल फायबर लूप, ध्रुवीकरण राखणारे तंतू आणि तंतोतंत डिझाइन केलेले फ्रेमवर्क यांचा समावेश आहे. या लूपच्या बांधणीमध्ये चौपट सममितीय वळण पद्धतीचा समावेश होतो, ज्याला सॉलिड-स्टेट फायबर लूप कॉइल तयार करण्यासाठी अद्वितीय सीलिंग जेलद्वारे पूरक केले जाते.