செயலற்ற வழிசெலுத்தல்

செயலற்ற வழிசெலுத்தல்

லேசர் பயன்பாட்டு புலம்

செயலற்ற ஊடுருவல் என்றால் என்ன?

 

செயலற்ற வழிசெலுத்தலின் அடிப்படைகள்

செயலற்ற வழிசெலுத்தலின் அடிப்படைக் கோட்பாடுகள் மற்ற வழிசெலுத்தல் முறைகளைப் போலவே உள்ளன.இது ஆரம்ப நிலை, ஆரம்ப நோக்குநிலை, ஒவ்வொரு கணத்திலும் இயக்கத்தின் திசை மற்றும் நோக்குநிலை உள்ளிட்ட முக்கிய தகவல்களைப் பெறுவதை நம்பியுள்ளது, மேலும் திசை மற்றும் நிலை போன்ற வழிசெலுத்தல் அளவுருக்களை துல்லியமாக தீர்மானிக்க இந்தத் தரவை (கணித ஒருங்கிணைப்பு செயல்பாடுகளுக்கு ஒப்பானது) படிப்படியாக ஒருங்கிணைக்கிறது.

 

செயலற்ற வழிசெலுத்தலில் சென்சார்களின் பங்கு

நகரும் பொருளின் தற்போதைய நோக்குநிலை (மனப்பான்மை) மற்றும் நிலைத் தகவலைப் பெற, செயலற்ற வழிசெலுத்தல் அமைப்புகள் முக்கியமான உணரிகளின் தொகுப்பைப் பயன்படுத்துகின்றன, முதன்மையாக முடுக்கமானிகள் மற்றும் கைரோஸ்கோப்கள் உள்ளன.இந்த சென்சார்கள் ஒரு செயலற்ற குறிப்பு சட்டத்தில் கேரியரின் கோண வேகம் மற்றும் முடுக்கம் ஆகியவற்றை அளவிடுகின்றன.வேகம் மற்றும் தொடர்புடைய நிலைத் தகவலைப் பெற தரவு பின்னர் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டு காலப்போக்கில் செயலாக்கப்படுகிறது.பின்னர், இந்தத் தகவல், ஆரம்ப நிலை தரவுகளுடன் இணைந்து, வழிசெலுத்தல் ஒருங்கிணைப்பு அமைப்பாக மாற்றப்பட்டு, கேரியரின் தற்போதைய இருப்பிடத்தை தீர்மானிப்பதில் முடிவடைகிறது.

 

செயலற்ற ஊடுருவல் அமைப்புகளின் செயல்பாட்டுக் கோட்பாடுகள்

செயலற்ற வழிசெலுத்தல் அமைப்புகள் சுய-கட்டுமான, உள் மூடிய-லூப் வழிசெலுத்தல் அமைப்புகளாக செயல்படுகின்றன.கேரியரின் இயக்கத்தின் போது பிழைகளை சரிசெய்வதற்கு அவை நிகழ்நேர வெளிப்புற தரவு புதுப்பிப்புகளை நம்புவதில்லை.எனவே, ஒரு ஒற்றை செயலற்ற வழிசெலுத்தல் அமைப்பு குறுகிய கால வழிசெலுத்தல் பணிகளுக்கு ஏற்றது.நீண்ட கால செயல்பாடுகளுக்கு, செயற்கைக்கோள் அடிப்படையிலான வழிசெலுத்தல் அமைப்புகள் போன்ற பிற வழிசெலுத்தல் முறைகளுடன் இணைந்து, திரட்டப்பட்ட உள் பிழைகளை அவ்வப்போது சரிசெய்ய வேண்டும்.

 

செயலற்ற வழிசெலுத்தலின் மறைத்தல்

வான வழிசெலுத்தல், செயற்கைக்கோள் வழிசெலுத்தல் மற்றும் வானொலி வழிசெலுத்தல் உள்ளிட்ட நவீன வழிசெலுத்தல் தொழில்நுட்பங்களில், செயலற்ற வழிசெலுத்தல் தன்னாட்சியாக உள்ளது.இது வெளிப்புற சூழலுக்கு சமிக்ஞைகளை வெளியிடுவதில்லை அல்லது வான பொருட்கள் அல்லது வெளிப்புற சமிக்ஞைகளை சார்ந்தது அல்ல.இதன் விளைவாக, செயலற்ற வழிசெலுத்தல் அமைப்புகள் மிக உயர்ந்த அளவிலான மறைக்கக்கூடிய தன்மையை வழங்குகின்றன, இது மிகவும் ரகசியத்தன்மை தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.

 

செயலற்ற வழிசெலுத்தலின் அதிகாரப்பூர்வ வரையறை

இனெர்ஷியல் நேவிகேஷன் சிஸ்டம் (ஐஎன்எஸ்) என்பது கைரோஸ்கோப்புகள் மற்றும் முடுக்கமானிகளை சென்சார்களாகப் பயன்படுத்தும் வழிசெலுத்தல் அளவுரு மதிப்பீட்டு அமைப்பாகும்.கைரோஸ்கோப்களின் வெளியீட்டை அடிப்படையாகக் கொண்ட இந்த அமைப்பு, வழிசெலுத்தல் ஒருங்கிணைப்பு அமைப்பில் கேரியரின் வேகம் மற்றும் நிலையைக் கணக்கிட முடுக்கமானிகளின் வெளியீட்டைப் பயன்படுத்தும் போது வழிசெலுத்தல் ஒருங்கிணைப்பு அமைப்பை நிறுவுகிறது.

 

செயலற்ற வழிசெலுத்தலின் பயன்பாடுகள்

விண்வெளி, விமானப் போக்குவரத்து, கடல்சார், பெட்ரோலிய ஆய்வு, புவியியல், கடல்சார் ஆய்வுகள், புவியியல் துளையிடுதல், ரோபாட்டிக்ஸ் மற்றும் ரயில்வே அமைப்புகள் உள்ளிட்ட பல்வேறு களங்களில் செயலற்ற தொழில்நுட்பம் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கண்டறிந்துள்ளது.மேம்பட்ட நிலைம உணரிகளின் வருகையுடன், செயலற்ற தொழில்நுட்பம் அதன் பயன்பாட்டை வாகனத் தொழில் மற்றும் மருத்துவ மின்னணு சாதனங்கள், பிற துறைகளுக்கு விரிவுபடுத்தியுள்ளது.இந்த விரிவடையும் பயன்பாடுகளின் நோக்கம், பல பயன்பாடுகளுக்கு உயர் துல்லியமான வழிசெலுத்தல் மற்றும் நிலைப்படுத்தல் திறன்களை வழங்குவதில் செயலற்ற வழிசெலுத்தலின் பெருகிய முறையில் முக்கிய பங்கை அடிக்கோடிட்டுக் காட்டுகிறது.

ஃபைபர் ஆப்டிக் கைரோ சுருள்

ஃபைபர் ஆப்டிக் கைரோ காயில்

மேலும் அறிக
ஒளி மூல

FOGs ASE ஒளி மூல

மேலும் அறிக

** An செயலற்ற வழிசெலுத்தல் அமைப்புநிலை மற்றும் நோக்குநிலையை அளவிட சென்சார்களைப் பயன்படுத்துகிறது.ஏஃபைபர் ஆப்டிக் கைரோஸ்கோப், இது ஒரு துல்லியமான சுழற்சி சென்சார், இதில் அடங்கும்ஒளியிழை வளையம் (ஃபைபர் ஆப்டிக் காயில்)ஒரு முக்கிய அங்கமாக.ஃபைபர் ஆப்டிக் கைரோஸ்கோப்புகள் செயலற்ற வழிசெலுத்தல் அமைப்புகளின் துல்லியத்தை அதிகரிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் துல்லியமான வழிசெலுத்தல் தரவை வழங்குகிறது.

நன்மைகள்செயலற்ற வழிசெலுத்தல்

1. வெளிப்புறத் தகவலைச் சார்ந்து இல்லாத தன்னாட்சி அமைப்பு.

2. வெளிப்புற மின்காந்த செல்வாக்கால் பாதிக்கப்படவில்லை.

3. இது நிலை, வேகம், அணுகுமுறை கோணம் மற்றும் பிற தரவை வழங்க முடியும்.

4. வழிசெலுத்தல் தகவல் மற்றும் குறைந்த சத்தத்தின் நல்ல தொடர்ச்சி.

5. மேம்படுத்தப்பட்ட தரவின் உயர் துல்லியம் மற்றும் நல்ல நிலைத்தன்மை.

செயலற்ற வழிகாட்டுதலின் முக்கிய கூறு:

ஃபைபர் ஆப்டிக் கைரோஸ்கோப்

 

ஃபைபர் ஆப்டிக் கைரோஸ்கோப்புகளுக்கான அறிமுகம்

செயலற்ற வழிசெலுத்தல் அமைப்புகள் அவற்றின் முக்கிய கூறுகளின் துல்லியம் மற்றும் துல்லியத்தை பெரிதும் நம்பியுள்ளன.இந்த அமைப்புகளின் திறன்களை கணிசமாக மேம்படுத்திய அத்தகைய ஒரு கூறு ஃபைபர் ஆப்டிக் கைரோஸ்கோப் (FOG) ஆகும்.FOG என்பது ஒரு முக்கியமான சென்சார் ஆகும், இது கேரியரின் கோண வேகத்தை குறிப்பிடத்தக்க துல்லியத்துடன் அளவிடுவதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.

 

ஃபைபர் ஆப்டிக் கைரோஸ்கோப் ஆபரேஷன்

FOGகள் சாக்னாக் விளைவின் கொள்கையின் அடிப்படையில் செயல்படுகின்றன, இதில் லேசர் கற்றை இரண்டு தனித்தனி பாதைகளாகப் பிரித்து, அது சுருண்ட ஃபைபர் ஆப்டிக் லூப்பில் எதிரெதிர் திசைகளில் பயணிக்க அனுமதிக்கிறது.FOG உடன் உட்பொதிக்கப்பட்ட கேரியர் சுழலும் போது, ​​இரண்டு கற்றைகளுக்கு இடையேயான பயண நேர வித்தியாசம் கேரியரின் சுழற்சியின் கோண வேகத்திற்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும்.இந்த நேர தாமதம், சாக்னாக் கட்ட மாற்றம் என அறியப்படுகிறது, பின்னர் துல்லியமாக அளவிடப்படுகிறது, FOG ஆனது கேரியரின் சுழற்சி தொடர்பான துல்லியமான தரவை வழங்க உதவுகிறது.

 

ஃபைபர் ஆப்டிக் கைரோஸ்கோப்பின் கொள்கையானது ஃபோட்டோடெக்டரில் இருந்து ஒரு ஒளிக்கற்றையை வெளியிடுவதை உள்ளடக்கியது.இந்த ஒளிக்கற்றை ஒரு இணைப்பான் வழியாக செல்கிறது, ஒரு முனையிலிருந்து நுழைந்து மற்றொரு முனையிலிருந்து வெளியேறுகிறது.பின்னர் அது ஆப்டிகல் லூப் வழியாக பயணிக்கிறது.வெவ்வேறு திசைகளில் இருந்து வரும் இரண்டு ஒளிக்கற்றைகள், வளையத்திற்குள் நுழைந்து, சுற்றி வட்டமிட்ட பிறகு ஒரு ஒத்திசைவான சூப்பர்போசிஷனை நிறைவு செய்கின்றன.திரும்பும் ஒளியானது ஒரு ஒளி-உமிழும் டையோடு (LED) மீண்டும் நுழைகிறது, இது அதன் தீவிரத்தைக் கண்டறியப் பயன்படுகிறது.ஃபைபர் ஆப்டிக் கைரோஸ்கோப்பின் கொள்கை நேரடியானதாகத் தோன்றினாலும், இரண்டு ஒளிக் கற்றைகளின் ஒளியியல் பாதை நீளத்தைப் பாதிக்கும் காரணிகளை நீக்குவதில் மிக முக்கியமான சவால் உள்ளது.ஃபைபர் ஆப்டிக் கைரோஸ்கோப்களின் வளர்ச்சியில் எதிர்கொள்ளும் மிக முக்கியமான சிக்கல்களில் இதுவும் ஒன்றாகும்.

 耦合器

1: சூப்பர் லுமினசென்ட் டையோடு           2: போட்டோடெக்டர் டையோடு

3.ஒளி மூல இணைப்பான்           4.ஃபைபர் ரிங் கப்ளர்            5.ஆப்டிகல் ஃபைபர் வளையம்

ஃபைபர் ஆப்டிக் கைரோஸ்கோப்களின் நன்மைகள்

FOGகள் பல நன்மைகளை வழங்குகின்றன, அவை செயலற்ற வழிசெலுத்தல் அமைப்புகளில் அவற்றை விலைமதிப்பற்றதாக ஆக்குகின்றன.அவை அவற்றின் விதிவிலக்கான துல்லியம், நம்பகத்தன்மை மற்றும் நீடித்துழைப்பு ஆகியவற்றால் புகழ்பெற்றவை.மெக்கானிக்கல் கைரோக்கள் போலல்லாமல், FOG களில் நகரும் பாகங்கள் இல்லை, தேய்மானம் மற்றும் கிழியும் அபாயத்தைக் குறைக்கிறது.கூடுதலாக, அவை அதிர்ச்சி மற்றும் அதிர்வுகளை எதிர்க்கின்றன, அவை விண்வெளி மற்றும் பாதுகாப்பு பயன்பாடுகள் போன்ற கோரும் சூழல்களுக்கு ஏற்றதாக அமைகின்றன.

 

செயலற்ற ஊடுருவலில் ஃபைபர் ஆப்டிக் கைரோஸ்கோப்களின் ஒருங்கிணைப்பு

செயலற்ற வழிசெலுத்தல் அமைப்புகள் அதிக துல்லியம் மற்றும் நம்பகத்தன்மை காரணமாக FOG களை அதிகளவில் இணைத்து வருகின்றன.இந்த கைரோஸ்கோப்புகள் நோக்குநிலை மற்றும் நிலையை துல்லியமாக தீர்மானிக்க தேவையான முக்கியமான கோண வேக அளவீடுகளை வழங்குகின்றன.தற்போதுள்ள செயலற்ற வழிசெலுத்தல் அமைப்புகளுடன் FOG களை ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம், ஆபரேட்டர்கள் மேம்பட்ட வழிசெலுத்தல் துல்லியத்திலிருந்து பயனடையலாம், குறிப்பாக தீவிர துல்லியம் தேவைப்படும் சூழ்நிலைகளில்.

 

செயலற்ற வழிசெலுத்தலில் ஃபைபர் ஆப்டிக் கைரோஸ்கோப்களின் பயன்பாடுகள்

FOG களைச் சேர்ப்பது பல்வேறு களங்களில் செயலற்ற வழிசெலுத்தல் அமைப்புகளின் பயன்பாடுகளை விரிவுபடுத்தியுள்ளது.விண்வெளி மற்றும் விமானப் போக்குவரத்தில், FOG- பொருத்தப்பட்ட அமைப்புகள் விமானம், ட்ரோன்கள் மற்றும் விண்கலங்களுக்கு துல்லியமான வழிசெலுத்தல் தீர்வுகளை வழங்குகின்றன.அவை கடல்வழி வழிசெலுத்தல், புவியியல் ஆய்வுகள் மற்றும் மேம்பட்ட ரோபாட்டிக்ஸ் ஆகியவற்றிலும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இந்த அமைப்புகள் மேம்பட்ட செயல்திறன் மற்றும் நம்பகத்தன்மையுடன் செயல்பட உதவுகின்றன.

 

ஃபைபர் ஆப்டிக் கைரோஸ்கோப்களின் வெவ்வேறு கட்டமைப்பு மாறுபாடுகள்

ஃபைபர் ஆப்டிக் கைரோஸ்கோப்புகள் பல்வேறு கட்டமைப்பு உள்ளமைவுகளில் வருகின்றன, தற்போது பொறியியல் துறையில் நுழையும் முதன்மையானதுமூடிய-லூப் துருவமுனைப்பு-பராமரித்தல் ஃபைபர் ஆப்டிக் கைரோஸ்கோப்.இந்த கைரோஸ்கோப்பின் மையத்தில் உள்ளதுதுருவமுனைப்பு-பராமரிப்பு ஃபைபர் லூப், துருவமுனைப்பு-பராமரிப்பு இழைகள் மற்றும் துல்லியமாக வடிவமைக்கப்பட்ட கட்டமைப்பை உள்ளடக்கியது.இந்த வளையத்தின் கட்டுமானமானது நான்கு மடங்கு சமச்சீர் முறுக்கு முறையை உள்ளடக்கியது, இது ஒரு திட-நிலை ஃபைபர் லூப் சுருளை உருவாக்க ஒரு தனித்துவமான சீல் ஜெல் மூலம் கூடுதலாக வழங்கப்படுகிறது.

 

முக்கிய அம்சங்கள்

துருவமுனைப்பு-பராமரித்தல் ஃபைபர் ஆப்டிக் ஜிyro சுருள்

▶ தனிப்பட்ட கட்டமைப்பு வடிவமைப்பு:கைரோஸ்கோப் சுழல்கள் பல்வேறு வகையான துருவமுனைப்பு-பராமரிப்பு இழைகளை எளிதில் இடமளிக்கும் தனித்துவமான கட்டமைப்பு வடிவமைப்பைக் கொண்டுள்ளன.

▶நான்கு மடங்கு சமச்சீர் முறுக்கு நுட்பம்:நான்கு மடங்கு சமச்சீர் முறுக்கு நுட்பம் ஷூப் விளைவைக் குறைக்கிறது, துல்லியமான மற்றும் நம்பகமான அளவீடுகளை உறுதி செய்கிறது.

▶மேம்பட்ட சீலிங் ஜெல் பொருள்:மேம்பட்ட சீலிங் ஜெல் பொருட்களின் வேலைப்பாடு, ஒரு தனித்துவமான குணப்படுத்தும் நுட்பத்துடன் இணைந்து, அதிர்வுகளுக்கு எதிர்ப்பை அதிகரிக்கிறது, இந்த கைரோஸ்கோப் சுழல்கள் தேவைப்படும் சூழலில் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றதாக அமைகிறது.

▶அதிக வெப்பநிலை ஒத்திசைவு நிலைத்தன்மை:கைரோஸ்கோப் சுழல்கள் உயர் வெப்பநிலை ஒத்திசைவு நிலைத்தன்மையை வெளிப்படுத்துகின்றன, பல்வேறு வெப்ப நிலைகளிலும் துல்லியத்தை உறுதி செய்கின்றன.

▶எளிமைப்படுத்தப்பட்ட இலகுரக கட்டமைப்பு:கைரோஸ்கோப் சுழல்கள் ஒரு நேரடியான மற்றும் இலகுரக கட்டமைப்புடன் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, அதிக செயலாக்க துல்லியத்திற்கு உத்தரவாதம் அளிக்கிறது.

▶நிலையான முறுக்கு செயல்முறை:முறுக்கு செயல்முறை நிலையானது, பல்வேறு துல்லியமான ஃபைபர் ஆப்டிக் கைரோஸ்கோப்களின் தேவைகளுக்கு ஏற்றது.

குறிப்பு

க்ரோவ்ஸ், PD (2008).Inertial Navigation அறிமுகம்.தி ஜர்னல் ஆஃப் நேவிகேஷன், 61(1), 13-28.

எல்-ஷீமி, என்., ஹூ, எச்., & நியு, எக்ஸ். (2019).வழிசெலுத்தல் பயன்பாடுகளுக்கான செயலற்ற சென்சார்கள் தொழில்நுட்பங்கள்: கலை நிலை.செயற்கைக்கோள் வழிசெலுத்தல், 1(1), 1-15.

வுட்மேன், OJ (2007).செயலற்ற வழிசெலுத்தலுக்கான அறிமுகம்.கேம்பிரிட்ஜ் பல்கலைக்கழகம், கணினி ஆய்வகம், UCAM-CL-TR-696.

சத்திலா, ஆர்., & லாமண்ட், ஜேபி (1985).மொபைல் ரோபோக்களுக்கான நிலை குறிப்பு மற்றும் நிலையான உலக மாடலிங்.ரோபாட்டிக்ஸ் மற்றும் ஆட்டோமேஷன் மீதான 1985 IEEE சர்வதேச மாநாட்டின் செயல்முறைகளில்(தொகுதி 2, பக். 138-145).IEEE.

தொடர்புடைய தயாரிப்புகள்