Menene Kewayawar Inertial?
Tushen Navigation na Inertial
Ka'idojin asali na kewayawa mara motsi suna kama da na sauran hanyoyin kewayawa. Ya dogara ne akan samun mahimman bayanai, gami da matsayin farko, yanayin farko, alkibla da yanayin motsi a kowane lokaci, da kuma haɗa waɗannan bayanai a hankali (kamar ayyukan haɗa lissafi) don tantance ainihin sigogin kewayawa, kamar yanayin da matsayi.
Matsayin Na'urori Masu Sauƙi a Tsarin Kewaya
Domin samun yanayin da ake ciki (halin) da kuma bayanin matsayin abu mai motsi, tsarin kewayawa na inertial yana amfani da saitin na'urori masu mahimmanci, waɗanda suka ƙunshi na'urori masu auna accelerometers da gyroscopes. Waɗannan na'urori masu aunawa suna auna saurin kusurwa da hanzarin mai ɗaukar kaya a cikin firam ɗin tunani na inertial. Sannan ana haɗa bayanan kuma ana sarrafa su akan lokaci don samon saurin gudu da bayanin matsayi na dangi. Daga baya, ana canza wannan bayanin zuwa tsarin daidaitawa na kewayawa, tare da bayanan matsayi na farko, wanda ke ƙarewa a tantance wurin da mai ɗaukar kaya yake a yanzu.
Ka'idojin Aiki na Tsarin Kewaya Inertial
Tsarin kewayawa na inertial yana aiki azaman tsarin kewayawa na ciki mai rufewa. Ba sa dogara da sabunta bayanai na waje na ainihin lokaci don gyara kurakurai yayin motsi na mai ɗaukar kaya. Saboda haka, tsarin kewayawa na inertial guda ɗaya ya dace da ayyukan kewayawa na ɗan gajeren lokaci. Don ayyukan kewayawa na dogon lokaci, dole ne a haɗa shi da wasu hanyoyin kewayawa, kamar tsarin kewayawa na tauraron dan adam, don gyara kurakuran ciki da suka tara lokaci-lokaci.
Ɓoyewar Kewaya mara Amfani
A cikin fasahar kewayawa ta zamani, gami da kewayawa ta sama, kewayawa ta tauraron dan adam, da kewayawa ta rediyo, kewayawa ta inertial ta fito a matsayin mai cin gashin kanta. Ba ya fitar da sigina zuwa muhallin waje kuma baya dogara da abubuwan sama ko siginar waje. Saboda haka, tsarin kewayawa ta inertial yana ba da mafi girman matakin ɓoyewa, wanda hakan ya sa suka dace da aikace-aikacen da ke buƙatar cikakken sirri.
Ma'anar Hukuma ta Navigation Inertial
Tsarin Navigation na Inertial (INS) tsarin kimanta sigogin kewayawa ne wanda ke amfani da na'urorin gyroscopes da accelerometers a matsayin firikwensin. Tsarin, bisa ga fitowar na'urorin gyroscopes, yana kafa tsarin daidaitawar kewayawa yayin amfani da fitowar na'urorin auna saurin gudu don ƙididdige gudu da matsayin mai ɗaukar kaya a cikin tsarin daidaitawar kewayawa.
Aikace-aikacen Navigation na Inertial
Fasahar inertial ta sami aikace-aikace iri-iri a fannoni daban-daban, ciki har da sararin samaniya, jiragen sama, binciken ruwa, binciken man fetur, binciken ƙasa, binciken teku, haƙo ƙasa, na'urorin robot, da tsarin jirgin ƙasa. Tare da zuwan na'urori masu auna inertial masu ci gaba, fasahar inertial ta faɗaɗa amfaninta ga masana'antar kera motoci da na'urorin lantarki na likitanci, da sauransu. Wannan faɗaɗar aikace-aikacen yana nuna muhimmancin aikin inertial na kewayawa wajen samar da ingantaccen ikon kewayawa da matsayi ga aikace-aikace da yawa.
Babban Sashe na Jagorancin Inertial:Giroscope na Fiber Optic
Gabatarwa ga Fiber Optic Gyroscopes
Tsarin kewayawa mara motsi ya dogara sosai akan daidaito da daidaiton abubuwan da ke cikinsa. Ɗaya daga cikin irin wannan ɓangaren da ya inganta ƙarfin waɗannan tsarin shine Fiber Optic Gyroscope (FOG). FOG wani firikwensin mahimmanci ne wanda ke taka muhimmiyar rawa wajen auna saurin kusurwar mai ɗaukar kaya da daidaito mai ban mamaki.
Aikin Giroscope na Fiber Optic
FOGs suna aiki ne bisa ga ƙa'idar tasirin Sagnac, wanda ya haɗa da raba hasken laser zuwa hanyoyi biyu daban-daban, wanda ke ba shi damar tafiya a akasin haka tare da madauri mai naɗewa na fiber optic. Lokacin da mai ɗaukar kaya, wanda aka haɗa shi da FOG, ya juya, bambancin lokacin tafiya tsakanin hasken biyu ya yi daidai da saurin kusurwa na juyawar mai ɗaukar kaya. Wannan jinkirin lokaci, wanda aka sani da canjin lokaci na Sagnac, ana auna shi daidai, wanda ke ba FOG damar samar da bayanai masu inganci game da juyawar mai ɗaukar kaya.
Ka'idar gyroscope na fiber optic ta ƙunshi fitar da hasken haske daga na'urar gano haske. Wannan hasken yana ratsa ta cikin maɗaura, yana shiga daga gefe ɗaya kuma yana fita daga wani. Sannan yana tafiya ta cikin madauri na gani. Haske biyu na haske, waɗanda ke fitowa daga kwatance daban-daban, suna shiga cikin madauki kuma suna kammala haɗuwa mai daidaituwa bayan zagaye. Hasken da ke dawowa yana sake shiga diode mai fitar da haske (LED), wanda ake amfani da shi don gano ƙarfinsa. Duk da cewa ƙa'idar gyroscope na fiber optic na iya zama kamar madaidaiciya, babban ƙalubalen yana cikin kawar da abubuwan da ke shafar tsawon hanyar gani na hasken biyu. Wannan yana ɗaya daga cikin manyan matsalolin da ake fuskanta a cikin haɓaka gyroscopes na fiber optic.
1: diode mai haske 2: diode mai gano hoto
3. mahaɗin tushen haske 4.maƙallin zoben zare Zoben zare na gani 5.
Fa'idodin Fiber Optic Gyroscopes
FOGs suna ba da fa'idodi da yawa waɗanda ke sa su zama masu mahimmanci a cikin tsarin kewayawa na inertial. An san su da daidaitonsu na musamman, aminci, da dorewa. Ba kamar gyros na injiniya ba, FOGs ba su da sassan motsi, wanda ke rage haɗarin lalacewa da tsagewa. Bugu da ƙari, suna da juriya ga girgiza da girgiza, wanda hakan ya sa suka dace da yanayi mai wahala kamar aikace-aikacen sararin samaniya da tsaro.
Haɗakar Giroscopes na Fiber Optic a cikin Kewaya Inertial
Tsarin kewayawa mara motsi yana ƙara haɗa FOGs saboda babban daidaito da amincinsu. Waɗannan na'urorin gyroscopes suna ba da ma'aunin saurin kusurwa mai mahimmanci da ake buƙata don tantance daidaiton daidaito da matsayi. Ta hanyar haɗa FOGs cikin tsarin kewayawa mara motsi da ke akwai, masu aiki za su iya amfana daga ingantaccen daidaiton kewayawa, musamman a yanayi inda ake buƙatar daidaito mai tsanani.
Amfani da Fiber Optic Gyroscopes a cikin Kewaya Inertial
Haɗa FOGs ya faɗaɗa amfani da tsarin kewayawa na inertial a fannoni daban-daban. A fannin sararin samaniya da sufurin jiragen sama, tsarin da aka sanye da FOG yana ba da mafita na kewayawa daidai ga jiragen sama, jiragen sama marasa matuƙa, da kuma sararin samaniya. Haka kuma ana amfani da su sosai a fannin kewayawa na teku, binciken ƙasa, da kuma fasahar robot mai ci gaba, wanda hakan ya ba waɗannan tsarin damar yin aiki tare da ingantaccen aiki da aminci.
Bambancin Tsarin Giroscopes na Fiber Optic
Gyroscopes na fiber optic suna zuwa cikin tsari daban-daban na tsari, kuma wanda ya fi shahara a yanzu shine injiniyanci.gyroscope na fiber optic mai riƙe da polarization mai rufewaA tsakiyar wannan na'urar hangen nesa (gyroscope) ita cemadaurin zare mai riƙe polarization, wanda ya ƙunshi zaruruwan da ke kula da polarization da kuma tsarin da aka tsara daidai. Gina wannan madauki ya ƙunshi hanyar lanƙwasa mai simita huɗu, wanda aka ƙara masa gel na musamman don samar da na'urar zare mai ƙarfi.
Muhimman Sifofi naRarraba-Rarraba Fiber Optic GNa'urar yro
▶ Tsarin Tsarin Musamman:Madaukai na gyroscope suna da tsarin tsari na musamman wanda ke ɗaukar nau'ikan zaruruwa daban-daban cikin sauƙi.
▶ Dabarun Juyawa Mai Sau Huɗu:Dabarar lanƙwasa mai simita huɗu tana rage tasirin Shupe, tana tabbatar da daidaito da inganci.
▶ Kayan Gel Mai Hatimi Mai Ci gaba:Amfani da kayan gel na zamani, tare da wata dabara ta musamman ta warkarwa, yana ƙara juriya ga girgiza, yana mai da waɗannan madaukai na gyroscope sun dace da amfani a cikin yanayi mai wahala.
▶ Daidaito Tsakanin Zafi Mai Girma:Madaukai na gyroscope suna nuna daidaiton yanayin zafi mai yawa, suna tabbatar da daidaito koda a cikin yanayi daban-daban na zafi.
▶ Tsarin Sauƙaƙan Nauyi:An ƙera madafun gyroscope ɗin da tsarin aiki mai sauƙi amma mai sauƙi, wanda ke tabbatar da daidaiton aiki mai kyau.
▶ Tsarin Nadawa Mai Daidaito:Tsarin naɗewa ya kasance mai karko, yana daidaitawa da buƙatun nau'ikan gyroscopes na fiber optic daban-daban.
Nassoshi
Groves, PD (2008). Gabatarwa ga Kewayawar Inertial.Mujallar Kewaya, 61(1), 13-28.
El-Sheimy, N., Hou, H., & Niu, X. (2019). Fasahar firikwensin inertial don aikace-aikacen kewayawa: na zamani.Kewaya Tauraron Dan Adam, 1(1), 1-15.
Woodman, OJ (2007). Gabatarwa ga kewayawa ta inertial.Jami'ar Cambridge, Dakin Gwaji na Kwamfuta, UCAM-CL-TR-696.
Chatila, R., & Laumond, JP (1985). Nazari kan matsayi da kuma tsarin duniya mai daidaito ga robots na wayar hannu.A cikin Takardun Taron Duniya na IEEE na 1985 kan Robotics da Automatic(Juzu'i na 2, shafi na 138-145). IEEE.
Kuna buƙatar Shawarwari Kyauta?
WASU DAGA CIKIN AYYUKAN DA NAKE YI
AYYUKAN MASU KYAU DA NA BA DA GUDUMMAWARSU. DA ALFARMAR!
