Оптоволоконный гироскоп - это прибор, позволяющий точно определять ориентацию движущихся объектов. Он является инерциальным навигационным прибором, широко используемым в современной авиации, навигации, аэрокосмической и оборонной промышленности. Волоконно-оптический гироскоп представляет собой чувствительный элемент на основе катушки оптического волокна. Свет, излучаемый лазерным диодом, распространяется по оптическому волокну в двух направлениях. Различные пути распространения света определяют угловое смещение чувствительного элемента.
По сравнению с традиционными механическими гироскопами волоконно-оптический гироскоп обладает такими преимуществами, как твердотельное исполнение, отсутствие вращающихся частей и узлов трения, длительный срок службы, большой динамический диапазон, мгновенный запуск, простота конструкции, малые размеры и малый вес. По сравнению с лазерным гироскопом у волоконно-оптического гироскопа отсутствует проблема блокировки и не требуется точная обработка оптического пути в кварцевом блоке, поэтому его стоимость относительно невысока.
Реализация волоконно-оптического гироскопа в основном основана на теории Сегника: когда луч света движется по круговому каналу, если сам круговой канал имеет скорость вращения, то время, необходимое для прохождения света в направлении вращения канала, больше, чем в противоположном направлении вращения канала. Другими словами, при вращении оптической петли ее оптический путь будет изменяться относительно оптического пути петли в состоянии покоя в разных направлениях движения. По этому изменению оптического пути можно определить разность фаз двух оптических путей или изменение интерференционных полос, а также измерить угловую скорость вращения оптического пути, что и является характеристикой волоконно-оптического гироскопа
принцип работы.
Широко используются волоконно-оптические гироскопы:
1. Применение в навигации
Компас является важным навигационным оборудованием для судов, в основном включающим магнитный компас и электрический компас. С развитием технологии волоконно-оптических гироскопов и повышением уровня коммерциализации волоконно-оптический гироскоп стал новым представителем морского проводникового оборудования и применяется на коммерческих и военных судах и морской технике. Гирокомпас волоконно-оптического гироскопа на базе страповой инерциальной навигационной системы имеет ось вращения, соответствующую трем осям системы координат судна. Он может использоваться не только в качестве источника информации о высокоточном курсе для реализации автоматического определения северного направления и наведения, но и для получения достоверных данных, таких как скорость поворота курса, углы крена и тангажа, скорость поворота курса, что способствует дальнейшему развитию автоматизации судов, обеспечивает маневренность судна и безопасность плавания.
2. Аэрокосмические и космические приложения
Высокоточные интерферометрические волоконно-оптические гироскопы находят широкое применение в аэрокосмической и космической отраслях. Инерциальная навигационная система с IFOG в качестве основного инерциального элемента может обеспечить самолет трехмерной угловой скоростью, положением, углом атаки и углом бокового скольжения, а также реализовать слежение и измерение параметров при запуске ракеты,
Он также может быть использован для обеспечения устойчивости космических аппаратов, фотографирования/картографирования, управления измерением ориентации, компенсации движения, эо/флировой устойчивости, навигации и управления полетом. Среди них высокоточное и надежное комбинированное определение ориентации с помощью волоконно-оптического гироскопа и GPS стало типичной конфигурацией систем определения ориентации космических аппаратов в стране и за рубежом.
3. Военные приложения
Волоконно-оптический гироскоп (ВОГ) широко используется в военной сфере благодаря своим преимуществам в измерении угловой скорости и ускорения, а также замечательным достоинствам в динамическом диапазоне, чувствительности и надежности. Он может использоваться для позиционирования, ориентации и навигации танков, подводных лодок, самоходных орудий и бронированных штурмовых машин; когда спутниковая навигация не может получить точную информацию из-за сильных электронных помех, волоконно-оптический гироскоп может быть использован для обеспечения автономной навигации, точного наведения и точного поражения целей самолетов. В то же время туманные компоненты являются важной частью авиационной системы управления огнем, которая может использоваться для стабилизации линии визирования и линии огня систем вооружения, например вооруженных вертолетов, с целью обеспечения поиска, прицеливания, сопровождения и стрельбы оружия в движении. Кроме того, волоконно-оптический гироскоп является единственной эффективной технологией подводной навигации, которая может быть использована для позиционирования, ориентации и навигации подводных лодок.
4 Гражданские приложения
В гражданской сфере в основном применяются волоконно-оптические гироскопы средней и низкой точности. Основные области применения: автоматическая навигация наземных транспортных средств, позиционирование и ориентация, управление транспортными средствами; управление положением сельскохозяйственных самолетов, посев и распыление пестицидов; обслуживание подземных работ, поиск средств позиционирования и спасательных средств для определения местоположения поврежденных линий электропередачи, трубопроводов и оптических (электрических) кабелей связи; геодезия, разведка полезных ископаемых, разведка нефти, руководство бурением нефтяных скважин, строительство тоннелей и другие виды позиционирования и обследования траектории, а также использование угла поворота и линейного смещения волоконно-оптического гироскопа для измерения наклона плотины.
Из-за высокой стоимости гироскопа его применение все еще имеет значительные ограничения. Компания Beixun разработала экономичные оптоволоконные гироскопы для решения этой проблемы, что также способствует быстрому развитию высокоточной промышленности Китая. Если у вас есть какие-либо потребности, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам: https://www.ericcointernational.com/.