مبدأ تشغيل مرشح الألياف البصرية بالتفصيل

مبدأ تشغيل مرشح الألياف البصرية بالتفصيل

أولاً، المبدأ الأساسي: استناداً إلى تأثير ساجناك

العلاقة بين فرق النطاق البصري والسرعة الزاوية

مرشح الألياف البصرية من خلال الكشف عن نفس المسار البصري المغلق في الانتشار العكسي لفرق المراحل بين شعاعي الضوء لاستنتاج السرعة الزاوية.

عندما تدور الألياف البصرية حول لفائف مع حامل، فإن شعاع ينتشر في اتجاه الدوران يخضع لمسار بصري أطول من شعاع ينتشر في الاتجاه المعاكس،مما يؤدي إلى فرق النطاق البصري;

يتناسب فرق النطاق البصري مع السرعة الزاوية للدوران، ويمكن حساب السرعة الزاوية عن طريق قياس فرق المراحل أو تغيير حواف التداخل.

ثانيا، الهيكل الرئيسي وتدفق العمل

تكوين المكون

لفائف الألياف الضوئية: المكون الأساسي ، عادة ما يتكون من مئات إلى آلاف الأمتار من لف الألياف الضوئية ، يستخدم لتشكيل مسار بصري مغلق.

المصدر الضوئي والكاشف: مصدر الضوء الليزر ينبعث إشارات ضوئية، ويكتشف الكاشف تغير كثافة الضوء بعد التداخل.

وحدة معالجة الإشارة: تحول فرق المراحل إلى إشارة كهربائية وتخرج بيانات السرعة الزاوية.

خطوات العمل

يتم تقسيم شعاع الليزر إلى شعاعين بواسطة جهاز تقسيم الشعاع وينتشر في اتجاه عقارب الساعة وفي اتجاه عكس عقارب الساعة على طول لفائف الألياف الضوئية.

الإشارات البصرية تتقارب وتتداخل مع الكاشف، ويتسبب الدوران في تغيير فرق المراحل.

يتم عكس السرعة الزاوية للناقل عن طريق الكشف عن تغير كثافة التداخل.

ثالثاً: تصنيف التكنولوجيا ومزاياها

تطور التكنولوجيا

الجيل الرابع من الجيرو البصري: بالمقارنة مع الجيرو الميكانيكي وجيرو الليزر ، الجيرو الليزري ليس له أجزاء متحركة ، مقاومة قوية للصدمات وطول العمر.

نوع الدقة العالية: جهاز الجيرو الضوئي للألياف الملاحية يحقق استقراراً في الحياد الصفري أفضل من 0.001 درجة في الساعة، مناسبة للمركبات الفضائية وتوجيه الدقة.

مزايا فريدة

حساسية عالية: يمكن قياس سرعة زاوية صغيرة (على سبيل المثال معدل دوران الأرض 15 درجة في الساعة) ؛

القدرة على التكيف مع البيئة: مقاومة درجات الحرارة العالية، مضادة للتداخل الكهرومغناطيسي، مناسبة لظروف شديدة.

الهيكل المدمج: التصميم المصغر مناسب للطائرات بدون طيار والروبوتات وغيرها من المعدات المصغرة.

الرابع:التطبيقات النموذجية

المجال العسكري: توجيه الصواريخ، نظام استقرار نطاق الدبابات.

المجال المدني: التحكم في موقف الطائرات بدون طيار، الملاحة بالقطارات عالية السرعة، مراقبة صحة الجسر.

الفضاء الجوي: تعديل موقف القمر الصناعي، الملاحة الثابتة للمركبة الفضائية.

من خلال المبدأ المذكور أعلاه والتصميم الهيكلي ، يدرك الجيروسكوب الألياف البصرية قياس السرعة الزاوية بدقة عالية وانخفاض الانحراف ،ويصبح أحد المكونات الأساسية لنظام الملاحة الثابتة.

ترجمة بواسطة DeepL.com (نسخة مجانية)