Giroscopios de fibra óptica para navegación inercial

Puntos clave

1. ¿Qué es la navegación inercial?

Para entender qué es la navegación inercial, primero debemos dividir la frase en dos partes, es decir, navegación + inercia.
La navegación, en términos simples, resuelve el problema de llegar de un lugar a otro, indicando la dirección, típicamente la brújula.
La inercia, originalmente derivada de la mecánica newtoniana, se refiere a la propiedad de un objeto de mantener su estado de movimiento. Tiene la función de registrar la información del estado de movimiento del objeto.
Se utiliza un ejemplo sencillo para ilustrar la navegación inercial. Un niño y un amigo juegan en la entrada de una habitación cubierta de azulejos y caminan sobre los azulejos hasta el otro lado de acuerdo con ciertas reglas. Uno hacia adelante, tres hacia la izquierda, cinco hacia el frente, dos hacia la derecha… Cada uno de sus pasos tiene la longitud de una losa del piso, y las personas fuera de la habitación pueden obtener su trayectoria de movimiento completa dibujando la longitud y la ruta correspondientes en el papel. No necesita ver la habitación para saber la posición del niño, velocidad, etc.
El principio básico de la navegación inercial y algunos otros tipos de navegación es más o menos así: conoce tu posición inicial, tu orientación inicial (actitud), la dirección y dirección del movimiento en cada momento, y avanza un poco. Súmelos (correspondiente a la operación de integración matemática) y podrá obtener su orientación, posición y otra información.
Entonces, ¿cómo obtener la orientación (actitud) actual y la información de posición del objeto en movimiento? Es necesario utilizar muchos sensores, en navegación inercial se utiliza el uso de instrumentos inerciales: acelerómetro + giroscopio.
La navegación inercial utiliza giroscopio y acelerómetro para medir la velocidad angular y la aceleración del portaaviones en el marco de referencia inercial, e integra y calcula el tiempo para obtener la velocidad y la posición relativa, y lo transforma en el sistema de coordenadas de navegación, de modo que el portaaviones actual La posición se puede obtener combinando la información de la posición inicial.
La navegación inercial es un sistema de navegación de circuito cerrado interno y no hay entrada de datos externos para corregir el error durante el movimiento del portaaviones. Por tanto, un único sistema de navegación inercial sólo puede utilizarse durante cortos periodos de navegación. Para que el sistema funcione durante mucho tiempo, es necesario corregir periódicamente el error interno acumulado mediante navegación por satélite.

2. Giroscopios en navegación inercial

La tecnología de navegación inercial se usa ampliamente en la industria aeroespacial, navegación por satélite, vehículos aéreos no tripulados y otros campos debido a su alto ocultamiento y su capacidad completamente autónoma para obtener información de movimiento. Especialmente en los campos de los microdrones y la conducción autónoma, la tecnología de navegación inercial puede proporcionar información precisa sobre dirección y velocidad, y puede desempeñar un papel insustituible en condiciones complejas o cuando otras señales de navegación auxiliares externas no logran aprovechar las ventajas de la navegación autónoma en el entorno. para lograr una medición confiable de la actitud y la posición. Como componente importante del sistema de navegación inercial, el giroscopio de fibra óptica juega un papel decisivo en su capacidad de navegación. En la actualidad, existen en el mercado principalmente giroscopios de fibra óptica y giroscopios MEMS. Aunque la precisión del giroscopio de fibra óptica es alta, todo su sistema está compuesto por acopladores,
modulador, anillo de fibra óptica y otros componentes discretos, lo que resulta en un gran volumen, alto costo, en los campos micro UAV, no tripulados y otros no pueden cumplir con los requisitos para su miniaturización y bajo costo, la aplicación es muy limitada. Aunque el giroscopio MEMS puede lograr la miniaturización, su precisión es baja. Además, tiene piezas móviles, poca resistencia a golpes y vibraciones y es difícil de aplicar en entornos hostiles.

3 Resumen

El giroscopio de fibra óptica GF70ZK de Micro-Magic Inc está especialmente diseñado según el concepto de los giroscopios de fibra óptica tradicionales, con un tamaño pequeño de 70*70*32 mm; Peso ligero, inferior o igual a 250 g; Bajo consumo de energía, menor o igual a 4W; Comience rápido, el tiempo de inicio es de solo 5 segundos; Este giroscopio de fibra óptica es fácil de operar y de usar, y se usa ampliamente en INS, IMU, sistemas de posicionamiento, sistemas de búsqueda del norte, estabilidad de plataformas y otros campos.
La estabilidad de polarización cero de nuestro GF80 está entre 0,01 y 0,02. La mayor diferencia entre estos dos giroscopios de fibra óptica es que el rango de medición es diferente, por supuesto, nuestro giroscopio de fibra óptica se puede usar en navegación inercial, puede hacer una elección detallada de acuerdo con el valor de precisión y el rango de medición, puede hacerlo. Consúltenos en cualquier momento y obtenga más datos técnicos.