A cumpunente principale di a guida inerziale:Giroscopiu à fibra ottica

Introduzione à i giroscopi à fibra ottica

I sistemi di navigazione inerziale si basanu assai nantu à l'accuratezza è a precisione di i so cumpunenti principali. Unu di questi cumpunenti chì hà migliuratu significativamente e capacità di sti sistemi hè u Giroscopiu in Fibra Ottica (FOG). FOG hè un sensore criticu chì ghjoca un rolu fundamentale in a misurazione di a velocità angulare di a nave portante cù una precisione rimarchevule.

Funzionamentu di u Giroscopiu in Fibra Ottica

I FOG funzionanu secondu u principiu di l'effettu Sagnac, chì implica a divisione di un fasciu laser in dui percorsi separati, chì li permettenu di viaghjà in direzzioni opposte longu un circuitu di fibra ottica avvolta. Quandu u purtatore, integratu cù u FOG, gira, a differenza di tempu di viaghju trà i dui fasci hè proporzionale à a velocità angulare di a rotazione di u purtatore. Stu ritardu di tempu, cunnisciutu cum'è u cambiamentu di fase Sagnac, hè tandu misuratu precisamente, chì permette à u FOG di furnisce dati precisi riguardu à a rotazione di u purtatore.

U principiu di un giroscopiu à fibra ottica implica l'emissione di un fasciu di luce da un fotodetector. Stu fasciu di luce passa per un accoppiatore, entrendu da una estremità è surtendu da l'altra. Poi viaghja per un circuitu otticu. Dui fasci di luce, chì venenu da diverse direzzione, entranu in u circuitu è ​​cumpletanu una superposizione coerente dopu avè giratu intornu. A luce di ritornu rientra in un diodu emettitore di luce (LED), chì hè adupratu per rilevà a so intensità. Mentre u principiu di un giroscopiu à fibra ottica pò sembrà simplice, a sfida più significativa consiste in l'eliminazione di i fattori chì influenzanu 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 à fibra ottica.

1: diodu superluminescente           2: diodu di fotodetettore

3. accoppiatore di fonte luminosa           4.accoppiatore à anellu di fibra            5. anellu di fibra ottica

Vantaghji di i giroscopi à fibra ottica

I FOG offrenu parechji vantaghji chì li rendenu preziosi in i sistemi di navigazione inerziale. Sò cunnisciuti per a so precisione, affidabilità è durabilità eccezziunali. À u cuntrariu di i giroscopi meccanichi, i FOG ùn anu micca parti mobili, riducendu u risicu di usura. Inoltre, sò resistenti à i scossa è à e vibrazioni, ciò chì li rende ideali per ambienti esigenti cum'è l'applicazioni aerospaziali è di difesa.

Integrazione di Giroscopi in Fibra Ottica in Navigazione Inerziale

I sistemi di navigazione inerziale incorporanu sempre di più i FOG per via di a so alta precisione è affidabilità. Quessi giroscopi furniscenu e misurazioni cruciali di a velocità angulare necessarie per a determinazione precisa di l'orientazione è di a pusizione. Integrandu i FOG in i sistemi di navigazione inerziale esistenti, l'operatori ponu prufittà di una migliore precisione di navigazione, in particulare in situazioni induve hè necessaria una precisione estrema.

Applicazioni di i giroscopi à fibra ottica in a navigazione inerziale

L'inclusione di i FOG hà allargatu l'applicazioni di i sistemi di navigazione inerziale in diversi duminii. In l'aerospaziale è l'aviazione, i sistemi equipaggiati cù FOG offrenu suluzioni di navigazione precise per aerei, droni è navi spaziali. Sò ancu ampiamente aduprati in a navigazione marittima, in i sondaggi geologichi è in a robotica avanzata, chì permette à questi sistemi di funziunà cù prestazioni è affidabilità migliorate.

Diverse Varianti Strutturali di Giroscopi a Fibra Ottica

I giroscopi in fibra ottica sò dispunibili in diverse cunfigurazioni strutturali, a principale chì entra attualmente in u duminiu di l'ingegneria hè agiroscopiu à fibra ottica à ciclu chjusu chì mantene a polarizazioneÀ u core di stu giroscopiu ci hè uanellu di fibra chì mantene a polarizazione, cumprendente fibre chì mantenenu a polarizazione è una struttura cuncepita precisamente. A custruzzione di questu ciclu implica un metudu di avvolgimentu simmetricu à quattru pieghe, supplementatu da un gel di sigillatura unicu per furmà una bobina di ciclu di fibra à statu solidu.