U Componente Core di Guida Inerziale:Giroscopio in fibra ottica

Introduzione à i giroscopi in fibra ottica

I sistemi di navigazione inerziale si basanu assai nantu à l'accuratezza è a precisione di i so cumpunenti core. Un tali cumpunenti chì hà rinfurzatu significativamente e capacità di questi sistemi hè u Giroscopiu Fibra Ottica (FOG). FOG hè un sensoru criticu chì ghjoca un rolu pivotale in a misurazione di a velocità angulare di u trasportatore cù una precisione notevuli.

Funzionamentu di u giroscopiu in fibra ottica

I FOG operanu nantu à u principiu di l'effettu Sagnac, chì implica di split un fasciu laser in dui percorsi separati, chì permettenu di viaghjà in direzzione opposta longu un ciclu di fibra ottica in spirale. Quandu u traspurtadore, incrustatu cù u FOG, rota, a diffarenza di u tempu di viaghju trà i dui fasci hè proporzionale à a velocità angulare di a rotazione di u trasportatore. Stu ritardu di tempu, cunnisciutu cum'è u cambiamentu di fase di Sagnac, hè allora misuratu precisamente, chì permette à u FOG di furnisce dati precisi in quantu à a rotazione di u trasportatore.

U principiu di un giroscopiu in fibra ottica implica l'emissione di un fasciu di luce da un fotodetettore. Stu fasciu di luce passa per un accoppiatore, entra da una estremità è esce da un altru. Dopu viaghja per un ciclu otticu. Dui fasci di luce, chì venenu da diverse direzzione, entranu in u ciclu è compie una superposizione coherente dopu avè circundatu. A lumera torna torna in un diodu emettitore di luce (LED), chì hè utilizatu per detectà a so intensità. Mentre chì u principiu di un giroscopiu in fibra ottica pò parè simplice, a sfida più significativa hè di eliminà i fatturi chì affettanu a lunghezza di u percorsu otticu di i dui fasci di luce. Questu hè unu di i prublemi più critichi affrontati in u sviluppu di giroscopi in fibra ottica.

1: diodu superluminescente           2: diodu fotodetettore

3.light source coupler           4.accoppiatore di anelli di fibra            5.anellu di fibra ottica

Vantaggi di i giroscopi in fibra ottica

I FOG offrenu parechji vantaghji chì li facenu inestimabili in sistemi di navigazione inerziali. Sò famosi per a so precisione eccezziunale, affidabilità è durabilità. A cuntrariu di i gyros meccanichi, i FOG ùn anu micca parti in muvimentu, riducendu u risicu di usura. Inoltre, sò resistenti à i scossa è a vibrazione, facenu ideali per ambienti esigenti cum'è applicazioni aerospaziali è di difesa.

Integrazione di giroscopi in fibra ottica in navigazione inerziale

I sistemi di navigazione inerziale incorporanu sempre più FOG per via di a so alta precisione è affidabilità. Questi giroscopi furniscenu e misure di velocità angulari cruciali necessarie per a determinazione precisa di l'orientazione è a pusizione. Integrando i FOG in i sistemi di navigazione inerziali esistenti, l'operatori ponu prufittà di una precisione di navigazione mejorata, soprattuttu in situazioni induve una precisione estrema hè necessaria.

Applicazioni di giroscopi in fibra ottica in navigazione inerziale

L'inclusione di FOG hà allargatu l'applicazioni di sistemi di navigazione inerziale in diversi domini. In l'aeronautica è l'aviazione, i sistemi equipati di FOG offrenu soluzioni di navigazione precisa per aerei, droni è navi spaziali. Sò ancu largamente utilizati in navigazione marittima, studi geologichi è robotica avanzata, chì permettenu à questi sistemi di operare cun prestazione è affidabilità rinfurzata.

Diverse varianti strutturali di giroscopi in fibra ottica

I giroscopi in fibra ottica venenu in diverse cunfigurazioni strutturali, cù u predominante chì entra in u regnu di l'ingegneria hè uGiroscopio in fibra ottica chì mantene a polarizazione in ciclu chjusu. À u core di stu giroscopiu hè uloop fibre polarization-mantenimentu, chì comprende fibre di mantenimentu di polarizazione è un quadru cuncepitu precisamente. A custruzzione di stu loop implica un metudu di avvolgimentu simmetricu quadruplicatu, supplementatu da un gel di sigillatura unicu per furmà una bobina di loop di fibra à u statu solidu.