Subscriu-te a les nostres xarxes socials per a publicacions ràpides
Els giroscopis làser d'anell (RLG) han avançat significativament des dels seus inicis, jugant un paper fonamental en els sistemes de navegació i transport moderns. Aquest article aprofundeix en el desenvolupament, el principi i les aplicacions dels RLG, destacant la seva importància en els sistemes de navegació inercial i la seva utilització en diversos mecanismes de transport.
El viatge històric dels giroscopis
Del concepte a la navegació moderna
El viatge dels giroscopis va començar amb la coinvenció de la primera giroscòpia el 1908 per Elmer Sperry, anomenat "el pare de la tecnologia de navegació moderna", i Herman Anschütz-Kaempfe. Al llarg dels anys, els giroscopis han experimentat millores substancials, augmentant la seva utilitat en la navegació i el transport. Aquests avenços han permès que els giroscopis proporcionin una guia crucial per estabilitzar els vols dels avions i permetre les operacions del pilot automàtic. Una demostració notable de Lawrence Sperry el juny de 1914 va mostrar el potencial del pilot automàtic giroscòpic estabilitzant un avió mentre estava a la cabina, marcant un salt significatiu en la tecnologia del pilot automàtic.
Transició a giroscopis làser d'anell
L'evolució va continuar amb la invenció del primer giroscopi làser circular el 1963 per Macek i Davis. Aquesta innovació va marcar un canvi dels giroscopis mecànics als giroscopis làser, que oferien una major precisió, un menor manteniment i costos reduïts. Avui dia, els giroscopis làser circulars, especialment en aplicacions militars, dominen el mercat per la seva fiabilitat i eficiència en entorns on els senyals GPS es veuen compromesos.
El principi dels giroscopis làser d'anell
Comprensió de l'efecte Sagnac
La funcionalitat principal dels RLG rau en la seva capacitat de determinar l'orientació d'un objecte en l'espai inercial. Això s'aconsegueix mitjançant l'efecte Sagnac, on un interferòmetre d'anell utilitza feixos làser que viatgen en direccions oposades al voltant d'una trajectòria tancada. El patró d'interferència creat per aquests feixos actua com a punt de referència estacionari. Qualsevol moviment altera les longituds de la trajectòria d'aquests feixos, provocant un canvi en el patró d'interferència proporcional a la velocitat angular. Aquest enginyós mètode permet als RLG mesurar l'orientació amb una precisió excepcional sense dependre de referències externes.
Aplicacions en navegació i transport
Revolucionant els sistemes de navegació inercial (INS)
Els RLG són fonamentals en el desenvolupament dels Sistemes de Navegació Inercial (INS), que són crucials per guiar vaixells, avions i míssils en entorns sense GPS. El seu disseny compacte i sense fricció els fa ideals per a aquestes aplicacions, contribuint a solucions de navegació més fiables i precises.
Plataforma estabilitzada vs. INS amb corretges
Les tecnologies INS han evolucionat per incloure tant sistemes de plataforma estabilitzada com sistemes de fixació amb corretges. Els INS de plataforma estabilitzada, malgrat la seva complexitat mecànica i la seva susceptibilitat al desgast, ofereixen un rendiment robust mitjançant la integració de dades analògiques.D'altra banda, els sistemes INS amb corretges es beneficien de la naturalesa compacta i sense manteniment dels RLG, cosa que els converteix en una opció preferida per a les aeronaus modernes a causa de la seva rendibilitat i precisió.
Millora de la navegació amb míssils
Els RLG també tenen un paper fonamental en els sistemes de guia de les municions intel·ligents. En entorns on el GPS no és fiable, els RLG proporcionen una alternativa fiable per a la navegació. La seva petita mida i resistència a forces extremes els fan adequats per a míssils i projectils d'artilleria, exemplificats per sistemes com el míssil de creuer Tomahawk i l'M982 Excalibur.
Diagrama d'un exemple de plataforma inercial estabilitzada amb cardan utilitzant suports. Cortesia d'Engineering 360.
Avís legal:
- Per la present declarem que algunes de les imatges que es mostren al nostre lloc web s'han extret d'Internet i de la Viquipèdia, amb l'objectiu de promoure l'educació i la compartició d'informació. Respectem els drets de propietat intel·lectual de tots els creadors. L'ús d'aquestes imatges no té com a objectiu lucratiu.
- Si creieu que algun dels continguts utilitzats infringeix els vostres drets d'autor, poseu-vos en contacte amb nosaltres. Estem més que disposats a prendre les mesures adequades, com ara eliminar imatges o proporcionar l'atribució adequada, per garantir el compliment de les lleis i regulacions de propietat intel·lectual. El nostre objectiu és mantenir una plataforma rica en contingut, justa i que respecti els drets de propietat intel·lectual dels altres.
- Si us plau, poseu-vos en contacte amb nosaltres a la següent adreça de correu electrònic:sales@lumispot.cnEns comprometem a prendre mesures immediates en rebre qualsevol notificació i garantim una cooperació del 100% per resoldre qualsevol d'aquests problemes.
Data de publicació: 01-04-2024