एयरबोर्न फाइबर ओप्टिक इनरशियल नेभिगेसन समाधान

उच्च परिशुद्धता नेभिगेसन प्रणाली विमान नेभिगेसन नियन्त्रण र यसको हतियार प्रणालीको सटीक आक्रमणको मुख्य उपकरण हो।यसको मुख्यधारा योजनाहरूमा प्लेटफर्म योजनाहरू र स्ट्र्यापडाउन योजनाहरू समावेश छन्। स्ट्र्यापडाउन इनर्टियल टेक्नोलोजी र अप्टिकल जाइरोको विकासको साथ, उच्च विश्वसनीयता, हल्का र सानो आकार, कम ऊर्जा खपत र कम लागतका फाइदाहरूका साथ स्ट्र्यापडाउनलाई वायुजन्य क्षेत्रमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको छ।^[१-४]हाल, एयरबोर्न स्ट्र्यापडाउन नेभिगेसन प्रणाली लेजर गाइरो स्ट्र्यापडाउन नेभिगेसन प्रणाली र फाइबर अप्टिक गाइरो स्ट्र्यापडाउन नेभिगेसन प्रणालीको संयोजन हो। ती मध्ये, नर्थरोप ग्रुम्यानको LN-100G, हनीवेलको H-764G लेजर gyro स्ट्र्यापडाउन नेभिगेसन प्रणाली र Northrop 100G लेजर स्ट्र्यापडाउन नेभिगेसन प्रणाली। अप्टिक गाइरो स्ट्र्यापडाउन नेभिगेसन प्रणाली अमेरिकी लडाकु विमान फ्लीटमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको छ।^[१].Northrop Grumman कम्पनीले उच्च परिशुद्धता फाइबर अप्टिक gyro को महत्त्वपूर्ण प्रतीकको साथ हेलिकप्टरको लागि LN-251 नेभिगेसन प्रणाली विकास गर्यो, र त्यसपछि LN-260 लाई विमान नेभिगेसनमा अनुकूलन गर्नको लागि विकास गर्यो। LN-260 लाई अमेरिकी वायुसेना द्वारा चयन गरिएको थियो। F-16 बहुराष्ट्रिय लडाकु विमानको एभियोनिक्स अपग्रेड। तैनाती गर्नु अघि, LN-260 प्रणाली 0.49n माइल (CEP), 1.86ft/s (RMS) को उत्तरबाउन्ड वेग त्रुटि, र एक स्थिति शुद्धता प्राप्त गर्न परीक्षण गरिएको थियो। उच्च गतिशील वातावरणमा 2.43ft/s (RMS) को पूर्वी बाउन्ड वेग त्रुटि। त्यसकारण, अप्टिकल स्ट्र्यापडाउन इनर्टियल नेभिगेसन प्रणालीले नेभिगेसन र मार्गदर्शन क्षमताको सन्दर्भमा विमानको परिचालन आवश्यकताहरू पूर्ण रूपमा पूरा गर्न सक्छ।^[१].

लेजर जाइरो स्ट्र्यापडाउन नेभिगेसन प्रणालीको तुलनामा, फाइबर अप्टिक गाइरो स्ट्र्यापडाउन नेभिगेसन प्रणालीका निम्न फाइदाहरू छन्: १) यसलाई मेकानिकल जिटरको आवश्यकता पर्दैन, प्रणाली संरचना र कम्पन घटाउने डिजाइनको जटिलतालाई सरल बनाउँदछ, वजन र शक्ति खपत घटाउँदछ, र सुधार गर्दछ। नेभिगेसन प्रणालीको विश्वसनीयता; 2) फाइबर अप्टिक जाइरोको सटीक स्पेक्ट्रमले रणनीतिक स्तरदेखि रणनीतिक स्तरलाई कभर गर्दछ, र यसको सम्बन्धित नेभिगेसन प्रणालीले एक समान नेभिगेसन प्रणाली स्पेक्ट्रम पनि बनाउन सक्छ, जसले मनोवृत्ति प्रणालीदेखि नेभिगेसन प्रणालीसम्म सबै कुरालाई लामो दूरीको लागि कभर गर्दछ। सहनशीलता विमान; 3) फाइबर अप्टिक जाइरोस्कोप को भोल्युम सीधा फाइबर रिंग को आकार मा निर्भर गर्दछ।राम्रो व्यास फाइबर को परिपक्व आवेदन संग, समान सटीकता संग फाइबर अप्टिक जाइरोस्कोप को मात्रा सानो र सानो हुँदैछ, र प्रकाश र miniaturization को विकास एक अपरिहार्य प्रवृत्ति हो।

समग्र डिजाइन योजना

एयरबोर्न फाइबर अप्टिक गाइरो स्ट्र्यापडाउन नेभिगेसन प्रणालीले प्रणालीको गर्मी अपव्यय र फोटोइलेक्ट्रिक विभाजनलाई पूर्ण रूपमा विचार गर्दछ, र "तीन-गुहा" योजना अपनाउछ।^[६,७], IMU गुहा, इलेक्ट्रोनिक गुहा र माध्यमिक शक्ति गुहा सहित।IMU cavity मा IMU बडी स्ट्रक्चर, अप्टिकल फाइबर सेन्सिङ रिङ र क्वार्ट्ज फ्लेक्सिबल एक्सेलेरोमिटर (क्वार्ट्ज प्लस मिटर); इलेक्ट्रोनिक क्याभिटीमा एक जाइरो फोटोइलेक्ट्रिक बक्स, मिटर रूपान्तरण बोर्ड, नेभिगेसन कम्प्युटर र इन्टरफेस बोर्ड, र एक सरसफाई गाइड हुन्छ। बोर्ड; सेकेन्डरी पावर क्याभिटीमा प्याकेज गरिएको सेकेन्डरी पावर मोड्युल, EMI फिल्टर, चार्ज-डिस्चार्ज क्यापेसिटर समावेश हुन्छ। IMU गुहामा रहेको जाइरो फोटोइलेक्ट्रिक बक्स र अप्टिकल फाइबर रिङ मिलेर जाइरो कम्पोनेन्ट र क्वार्ट्ज फ्लेक्सिबल एक्सेलेरोमिटर र मिटर कन्भर्सन प्लेट हुन्छ। सँगै एक्सेलेरोमिटर कम्पोनेन्ट बनाउँछ^[८].

समग्र योजनाले फोटोइलेक्ट्रिक कम्पोनेन्टहरू र प्रत्येक कम्पोनेन्टको मोड्युलर डिजाइन, र समग्र तातो अपव्यय र क्रस हस्तक्षेपको दमन सुनिश्चित गर्न अप्टिकल प्रणाली र सर्किट प्रणालीको छुट्टै डिजाइनमा जोड दिन्छ। उत्पादन, कनेक्टरहरू इलेक्ट्रोनिक च्याम्बरमा सर्किट बोर्डहरू जडान गर्न प्रयोग गरिन्छ, र IMU च्याम्बरमा अप्टिकल फाइबर रिंग र एक्सेलेरोमिटर क्रमशः डिबग गरिन्छ।आईएमयू बनेपछि पूरै सभा हुन्छ ।

 इलेक्ट्रोनिक गुहामा सर्किट बोर्ड gyro प्रकाश स्रोत, डिटेक्टर र अगाडि डिस्चार्ज सर्किट सहित माथि देखि तल सम्म gyro फोटोइलेक्ट्रिक बक्स हो; टेबल रूपान्तरण बोर्ड मुख्यतया डिजिटल सिग्नलमा एक्सेलेरोमिटर वर्तमान संकेत को रूपान्तरण पूरा गर्दछ; नेभिगेसन समाधान र इन्टरफेस सर्किटले इन्टरफेस बोर्ड र नेभिगेसन समाधान बोर्ड समावेश गर्दछ, इन्टरफेस बोर्डले मुख्यतया मल्टि-च्यानल इनरशियल उपकरण डेटा, पावर सप्लाई अन्तरक्रिया र बाह्य संचारको सिंक्रोनस अधिग्रहण पूरा गर्दछ, नेभिगेसन समाधान बोर्डले मुख्य रूपमा शुद्ध इनर्टियल नेभिगेसन र एकीकृत नेभिगेसन समाधान पूरा गर्दछ; गाइड बोर्डले मुख्य रूपमा पूरा गर्दछ। स्याटेलाइट नेभिगेसन, र एकीकृत नेभिगेसन पूरा गर्न नेभिगेसन समाधान बोर्ड र इन्टरफेस बोर्डमा जानकारी पठाउँदछ। माध्यमिक पावर सप्लाई र इन्टरफेस सर्किट कनेक्टर मार्फत जोडिएको छ, र सर्किट बोर्ड कनेक्टर मार्फत जोडिएको छ।

प्रमुख प्रविधिहरू

1. एकीकृत डिजाइन योजना

एयरबोर्न फाइबर अप्टिक गाइरो नेभिगेसन प्रणालीले विमानको छ डिग्री स्वतन्त्रता गति पत्ता लगाउन धेरै सेन्सरहरूको एकीकरणको माध्यमबाट महसुस गर्छ। तीन अक्ष जाइरो र तीन अक्ष एक्सिलेरोमिटर उच्च एकीकरण डिजाइन, शक्ति खपत, भोल्युम र वजन कम गर्न विचार गर्न सकिन्छ।फाइबर अप्टिकको लागि। gyro कम्पोनेन्ट, यसले तीन-अक्ष एकीकरण डिजाइन पूरा गर्न प्रकाश स्रोत साझा गर्न सक्छ; एक्सेलेरोमिटर कम्पोनेन्टको लागि, क्वार्ट्ज लचिलो एक्सेलेरोमिटर सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ, र रूपान्तरण सर्किट मात्र तीन तरिकामा डिजाइन गर्न सकिन्छ। समयको समस्या पनि छ। बहु-सेन्सर डाटा अधिग्रहणमा सिंक्रोनाइजेसन।उच्च गतिशील मनोवृत्ति अद्यावधिकको लागि, समय स्थिरताले मनोवृत्ति अपडेटको शुद्धता सुनिश्चित गर्न सक्छ।

2. फोटोइलेक्ट्रिक विभाजन डिजाइन

फाइबर अप्टिक जाइरो एक फाइबर अप्टिक सेन्सर हो जुन Sagnac प्रभाव मा आधारित कोणीय दर मापन गर्न को लागी हो। तिनीहरू मध्ये, फाइबर रिंग फाइबर जाइरोस्कोप को संवेदनशील कोणीय गति को प्रमुख घटक हो।यो धेरै सय मिटर देखि हजारौं मिटर फाइबर सम्म घाउ हुन्छ। यदि अप्टिकल फाइबर रिंग को तापमान क्षेत्र परिवर्तन हुन्छ, अप्टिकल फाइबर रिंग को प्रत्येक बिन्दु को तापमान समय संग परिवर्तन हुन्छ, र प्रकाश तरंग को दुई किरण बिन्दु बाट गुजर्छ। विभिन्न समयमा (अप्टिकल फाइबर कुण्डलको बीचको बिन्दु बाहेक), तिनीहरूले विभिन्न अप्टिकल मार्गहरू अनुभव गर्छन्, जसको परिणामस्वरूप चरण भिन्नता हुन्छ, यो गैर-पारस्परिक चरण पारी रोटेशनको कारणले हुने साग्नेके फेज शिफ्टबाट भिन्न हुन्छ। तापक्रम सुधार गर्नको लागि। फाइबर अप्टिक जाइरोस्कोपको कार्यसम्पादन, जाइरोस्कोपको मुख्य भाग, फाइबर रिङलाई तातो स्रोतबाट टाढा राख्नुपर्छ।

फोटोइलेक्ट्रिक एकीकृत जाइरोस्कोपको लागि, जाइरोस्कोपको फोटोइलेक्ट्रिक उपकरणहरू र सर्किट बोर्डहरू अप्टिकल फाइबर रिंगको नजिक छन्।जब सेन्सरले काम गरिरहेको हुन्छ, यन्त्रको तापक्रम आफैंमा केही हदसम्म बढ्छ, र विकिरण र प्रवाहको माध्यमबाट अप्टिकल फाइबर रिंगलाई असर गर्छ। अप्टिकल फाइबर रिङमा तापक्रमको प्रभावलाई समाधान गर्न प्रणालीले फोटोइलेक्ट्रिक पृथकीकरण प्रयोग गर्दछ। अप्टिकल फाइबर जाइरोस्कोप, अप्टिकल पथ संरचना र सर्किट संरचना सहित, दुई प्रकारको संरचना स्वतन्त्र विभाजन, फाइबर र वेभगाइड लाइन जडानको बीचमा। फाइबर ताप स्थानान्तरण संवेदनशीलतालाई असर गर्ने प्रकाश स्रोत बक्सबाट गर्मीबाट बच्नुहोस्।

3. पावर अन आत्म-पत्ता लगाउने डिजाइन

फाइबर अप्टिक गाइरो स्ट्र्यापडाउन नेभिगेसन प्रणालीमा जडत्वीय उपकरणमा विद्युतीय कार्यसम्पादन स्व-परीक्षण प्रकार्य हुनु आवश्यक छ। किनकी नेभिगेसन प्रणालीले ट्रान्सपोजिसन मेकानिज्म बिना शुद्ध स्ट्र्यापडाउन स्थापना अपनाउने भएकोले, इनरशियल यन्त्रहरूको स्व-परीक्षण स्थिर मापनद्वारा दुई भागहरूमा पूरा हुन्छ। , उपकरण-स्तर स्व-परीक्षण र प्रणाली-स्तर आत्म-परीक्षण, बाह्य स्थानान्तरण उत्तेजना बिना।

ERDI TECH LTD समाधानको लागि विशेष प्रविधि