జడత్వ నావిగేషన్

జడత్వ నావిగేషన్

FOGs కాంపోనెంట్స్ సొల్యూషన్స్

ఇనర్షియల్ నావిగేషన్ అంటే ఏమిటి?

జడత్వ నావిగేషన్ యొక్క ప్రాథమిక అంశాలు

                                               

జడత్వ నావిగేషన్ యొక్క ప్రాథమిక సూత్రాలు ఇతర నావిగేషన్ పద్ధతులతో సమానంగా ఉంటాయి.ఇది ప్రారంభ స్థానం, ప్రారంభ ధోరణి, ప్రతి క్షణంలో కదలిక యొక్క దిశ మరియు ధోరణితో సహా కీలక సమాచారాన్ని పొందడంపై ఆధారపడుతుంది మరియు దిశ మరియు స్థానం వంటి నావిగేషన్ పారామితులను ఖచ్చితంగా నిర్ణయించడానికి ఈ డేటాను (గణిత ఏకీకరణ కార్యకలాపాలకు సారూప్యంగా) క్రమంగా సమగ్రపరచడంపై ఆధారపడుతుంది.

 

జడత్వ నావిగేషన్‌లో సెన్సార్ల పాత్ర

                                               

కదిలే వస్తువు యొక్క ప్రస్తుత ధోరణి (వైఖరి) మరియు స్థాన సమాచారాన్ని పొందేందుకు, జడత్వ నావిగేషన్ సిస్టమ్‌లు ప్రాథమికంగా యాక్సిలెరోమీటర్‌లు మరియు గైరోస్కోప్‌లతో కూడిన క్లిష్టమైన సెన్సార్‌ల సమితిని ఉపయోగిస్తాయి.ఈ సెన్సార్లు జడత్వ సూచన ఫ్రేమ్‌లో క్యారియర్ యొక్క కోణీయ వేగం మరియు త్వరణాన్ని కొలుస్తాయి.డేటా తర్వాత వేగం మరియు సంబంధిత స్థాన సమాచారాన్ని పొందేందుకు కాలక్రమేణా ఏకీకృతం చేయబడుతుంది మరియు ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది.తదనంతరం, ఈ సమాచారం నావిగేషన్ కోఆర్డినేట్ సిస్టమ్‌గా రూపాంతరం చెందుతుంది, ప్రారంభ స్థానం డేటాతో కలిపి, క్యారియర్ యొక్క ప్రస్తుత స్థానాన్ని నిర్ణయించడంలో ముగుస్తుంది.

 

జడత్వ నావిగేషన్ సిస్టమ్స్ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రాలు

                                               

జడత్వ నావిగేషన్ సిస్టమ్‌లు స్వీయ-నియంత్రణ, అంతర్గత క్లోజ్డ్-లూప్ నావిగేషన్ సిస్టమ్‌లుగా పనిచేస్తాయి.క్యారియర్ యొక్క చలన సమయంలో లోపాలను సరిచేయడానికి వారు నిజ-సమయ బాహ్య డేటా అప్‌డేట్‌లపై ఆధారపడరు.అలాగే, స్వల్పకాల నావిగేషన్ పనులకు ఒకే జడత్వ నావిగేషన్ సిస్టమ్ అనుకూలంగా ఉంటుంది.దీర్ఘకాలిక కార్యకలాపాల కోసం, సేకరించిన అంతర్గత లోపాలను క్రమానుగతంగా సరిచేయడానికి ఉపగ్రహ-ఆధారిత నావిగేషన్ సిస్టమ్‌ల వంటి ఇతర నావిగేషన్ పద్ధతులతో దీన్ని తప్పనిసరిగా కలపాలి.

 

ది కన్సీలబిలిటీ ఆఫ్ ఇనర్షియల్ నావిగేషన్

                                               

ఖగోళ నావిగేషన్, శాటిలైట్ నావిగేషన్ మరియు రేడియో నావిగేషన్‌తో సహా ఆధునిక నావిగేషన్ టెక్నాలజీలలో, జడత్వ నావిగేషన్ స్వయంప్రతిపత్తిగా నిలుస్తుంది.ఇది బాహ్య వాతావరణానికి సంకేతాలను విడుదల చేయదు లేదా ఖగోళ వస్తువులు లేదా బాహ్య సంకేతాలపై ఆధారపడి ఉండదు.పర్యవసానంగా, జడత్వ నావిగేషన్ సిస్టమ్‌లు అత్యధిక స్థాయి రహస్యతను అందిస్తాయి, అత్యంత గోప్యత అవసరమయ్యే అప్లికేషన్‌లకు వాటిని ఆదర్శంగా మారుస్తాయి.

 

జడత్వ నావిగేషన్ యొక్క అధికారిక నిర్వచనం

                                               

ఇనర్షియల్ నావిగేషన్ సిస్టమ్ (INS) అనేది గైరోస్కోప్‌లు మరియు యాక్సిలెరోమీటర్‌లను సెన్సార్‌లుగా ఉపయోగించే నావిగేషన్ పారామీటర్ అంచనా వ్యవస్థ.గైరోస్కోప్‌ల అవుట్‌పుట్ ఆధారంగా సిస్టమ్, నావిగేషన్ కోఆర్డినేట్ సిస్టమ్‌లో క్యారియర్ యొక్క వేగం మరియు స్థానాన్ని గణించడానికి యాక్సిలెరోమీటర్ల అవుట్‌పుట్‌ను ఉపయోగించేటప్పుడు నావిగేషన్ కోఆర్డినేట్ సిస్టమ్‌ను ఏర్పాటు చేస్తుంది.

 

జడత్వ నావిగేషన్ యొక్క అప్లికేషన్లు

                                               

ఏరోస్పేస్, ఏవియేషన్, మెరిటైమ్, పెట్రోలియం ఎక్స్‌ప్లోరేషన్, జియోడెసీ, ఓషనోగ్రాఫిక్ సర్వేలు, జియోలాజికల్ డ్రిల్లింగ్, రోబోటిక్స్ మరియు రైల్వే సిస్టమ్‌లతో సహా విభిన్న డొమైన్‌లలో జడత్వ సాంకేతికత విస్తృతమైన అప్లికేషన్‌లను కనుగొంది.అధునాతన జడత్వ సెన్సార్ల ఆగమనంతో, జడత్వం సాంకేతికత ఇతర రంగాలలో ఆటోమోటివ్ పరిశ్రమ మరియు వైద్య ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలకు దాని ప్రయోజనాన్ని విస్తరించింది.ఈ విస్తరిస్తున్న అప్లికేషన్ల పరిధి అనేక రకాల అప్లికేషన్‌లకు అధిక-ఖచ్చితమైన నావిగేషన్ మరియు పొజిషనింగ్ సామర్థ్యాలను అందించడంలో జడత్వ నావిగేషన్ యొక్క పెరుగుతున్న కీలక పాత్రను నొక్కి చెబుతుంది.

జడత్వ మార్గదర్శకత్వం యొక్క ప్రధాన భాగం:ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్

 

ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్‌లకు పరిచయం

జడత్వ నావిగేషన్ సిస్టమ్‌లు వాటి ప్రధాన భాగాల ఖచ్చితత్వం మరియు ఖచ్చితత్వంపై ఎక్కువగా ఆధారపడతాయి.ఈ వ్యవస్థల సామర్థ్యాలను గణనీయంగా పెంచిన అటువంటి భాగం ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్ (FOG).FOG అనేది ఒక క్లిష్టమైన సెన్సార్, ఇది క్యారియర్ యొక్క కోణీయ వేగాన్ని చెప్పుకోదగిన ఖచ్చితత్వంతో కొలవడంలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది.

 

ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్ ఆపరేషన్

FOGలు సాగ్నాక్ ఎఫెక్ట్ సూత్రంపై పనిచేస్తాయి, ఇందులో లేజర్ పుంజంను రెండు వేర్వేరు మార్గాలుగా విభజించి, కాయిల్డ్ ఫైబర్ ఆప్టిక్ లూప్‌తో పాటు వ్యతిరేక దిశల్లో ప్రయాణించేలా చేస్తుంది.FOGతో పొందుపరచబడిన క్యారియర్ తిరిగినప్పుడు, రెండు కిరణాల మధ్య ప్రయాణ సమయంలో వ్యత్యాసం క్యారియర్ యొక్క భ్రమణ కోణీయ వేగానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.సాగ్నాక్ ఫేజ్ షిఫ్ట్ అని పిలువబడే ఈ సమయ ఆలస్యం, అప్పుడు ఖచ్చితంగా కొలవబడుతుంది, క్యారియర్ యొక్క భ్రమణానికి సంబంధించి ఖచ్చితమైన డేటాను అందించడానికి FOGని అనుమతిస్తుంది.

 

ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్ యొక్క సూత్రం ఫోటోడెటెక్టర్ నుండి కాంతి పుంజాన్ని విడుదల చేస్తుంది.ఈ కాంతి పుంజం ఒక కప్లర్ గుండా వెళుతుంది, ఒక చివర నుండి ప్రవేశించి మరొక చివర నుండి నిష్క్రమిస్తుంది.ఇది ఆప్టికల్ లూప్ ద్వారా ప్రయాణిస్తుంది.వేర్వేరు దిశల నుండి వస్తున్న రెండు కాంతి కిరణాలు, లూప్‌లోకి ప్రవేశించి, చుట్టూ ప్రదక్షిణ చేసిన తర్వాత పొందికైన సూపర్‌పోజిషన్‌ను పూర్తి చేస్తాయి.తిరిగి వచ్చే కాంతి కాంతి-ఉద్గార డయోడ్ (LED)లోకి తిరిగి ప్రవేశిస్తుంది, ఇది దాని తీవ్రతను గుర్తించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్ యొక్క సూత్రం సూటిగా అనిపించినప్పటికీ, రెండు కాంతి కిరణాల యొక్క ఆప్టికల్ మార్గం పొడవును ప్రభావితం చేసే కారకాలను తొలగించడంలో అత్యంత ముఖ్యమైన సవాలు ఉంది.ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్‌ల అభివృద్ధిలో ఎదుర్కొంటున్న అత్యంత క్లిష్టమైన సమస్యలలో ఇది ఒకటి.

 耦合器

1:సూపర్‌లుమినిసెంట్ డయోడ్           2: ఫోటోడెటెక్టర్ డయోడ్

3.లైట్ సోర్స్ కప్లర్           4.ఫైబర్ రింగ్ కప్లర్            5.ఆప్టికల్ ఫైబర్ రింగ్

ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్‌ల ప్రయోజనాలు

FOGలు అనేక ప్రయోజనాలను అందిస్తాయి, ఇవి జడత్వ నావిగేషన్ సిస్టమ్‌లలో వాటిని అమూల్యమైనవిగా చేస్తాయి.వారు అసాధారణమైన ఖచ్చితత్వం, విశ్వసనీయత మరియు మన్నికకు ప్రసిద్ధి చెందారు.మెకానికల్ గైరోల వలె కాకుండా, FOGలకు కదిలే భాగాలు ఉండవు, అరిగిపోయే ప్రమాదాన్ని తగ్గిస్తుంది.అదనంగా, అవి షాక్ మరియు వైబ్రేషన్‌కు నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి ఏరోస్పేస్ మరియు డిఫెన్స్ అప్లికేషన్‌ల వంటి డిమాండ్ చేసే వాతావరణాలకు అనువైనవిగా ఉంటాయి.

 

ఇనర్షియల్ నావిగేషన్‌లో ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్‌ల ఏకీకరణ

జడత్వ నావిగేషన్ సిస్టమ్‌లు వాటి అధిక ఖచ్చితత్వం మరియు విశ్వసనీయత కారణంగా FOGలను ఎక్కువగా కలుపుతున్నాయి.ఈ గైరోస్కోప్‌లు ఓరియంటేషన్ మరియు స్థానం యొక్క ఖచ్చితమైన నిర్ణయానికి అవసరమైన కీలకమైన కోణీయ వేగ కొలతలను అందిస్తాయి.ఇప్పటికే ఉన్న జడత్వ నావిగేషన్ సిస్టమ్‌లలో FOGలను ఏకీకృతం చేయడం ద్వారా, ఆపరేటర్‌లు మెరుగైన నావిగేషన్ ఖచ్చితత్వం నుండి ప్రయోజనం పొందవచ్చు, ప్రత్యేకించి అత్యంత ఖచ్చితత్వం అవసరమైన సందర్భాల్లో.

 

జడత్వ నావిగేషన్‌లో ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్‌ల అప్లికేషన్‌లు

FOGలను చేర్చడం వలన వివిధ డొమైన్‌లలో జడత్వ నావిగేషన్ సిస్టమ్‌ల అప్లికేషన్‌లు విస్తరించబడ్డాయి.ఏరోస్పేస్ మరియు ఏవియేషన్‌లో, FOG-అమర్చిన వ్యవస్థలు విమానం, డ్రోన్‌లు మరియు అంతరిక్ష నౌకల కోసం ఖచ్చితమైన నావిగేషన్ పరిష్కారాలను అందిస్తాయి.అవి సముద్ర నావిగేషన్, జియోలాజికల్ సర్వేలు మరియు అధునాతన రోబోటిక్స్‌లో కూడా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి, ఈ వ్యవస్థలు మెరుగైన పనితీరు మరియు విశ్వసనీయతతో పనిచేయడానికి వీలు కల్పిస్తాయి.

 

ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్‌ల యొక్క విభిన్న నిర్మాణ వైవిధ్యాలు

ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్‌లు వివిధ నిర్మాణ కాన్ఫిగరేషన్‌లలో వస్తాయి, ప్రస్తుతం ఇంజనీరింగ్ రంగంలోకి ప్రవేశిస్తున్న ప్రధానమైనదిక్లోజ్డ్-లూప్ పోలరైజేషన్-నిర్వహించే ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్.ఈ గైరోస్కోప్ యొక్క ప్రధాన భాగంధ్రువణ-నిర్వహణ ఫైబర్ లూప్, ధ్రువణ-నిర్వహణ ఫైబర్‌లు మరియు ఖచ్చితంగా రూపొందించిన ఫ్రేమ్‌వర్క్‌ను కలిగి ఉంటుంది.ఈ లూప్ నిర్మాణంలో నాలుగు రెట్లు సిమెట్రిక్ వైండింగ్ పద్ధతి ఉంటుంది, ఇది సాలిడ్-స్టేట్ ఫైబర్ లూప్ కాయిల్‌ను రూపొందించడానికి ప్రత్యేకమైన సీలింగ్ జెల్‌తో అనుబంధంగా ఉంటుంది.

 

యొక్క ముఖ్య లక్షణాలుపోలరైజేషన్-మెయింటైనింగ్ ఫైబర్ ఆప్టిక్ జిyro కాయిల్

▶ ప్రత్యేక ఫ్రేమ్‌వర్క్ డిజైన్:గైరోస్కోప్ లూప్‌లు విలక్షణమైన ఫ్రేమ్‌వర్క్ డిజైన్‌ను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి వివిధ రకాల ధ్రువణ-నిర్వహణ ఫైబర్‌లను సులభంగా ఉంచుతాయి.

▶నాలుగు రెట్లు సిమెట్రిక్ వైండింగ్ టెక్నిక్:ఫోర్‌ఫోల్డ్ సిమెట్రిక్ వైండింగ్ టెక్నిక్ షూప్ ఎఫెక్ట్‌ను తగ్గిస్తుంది, ఖచ్చితమైన మరియు నమ్మదగిన కొలతలను నిర్ధారిస్తుంది.

▶అధునాతన సీలింగ్ జెల్ మెటీరియల్:అధునాతన సీలింగ్ జెల్ మెటీరియల్‌ల ఉపాధి, ప్రత్యేకమైన క్యూరింగ్ టెక్నిక్‌తో కలిపి, వైబ్రేషన్‌లకు నిరోధకతను పెంచుతుంది, ఈ గైరోస్కోప్ లూప్‌లను డిమాండ్ చేసే పరిసరాలలో అప్లికేషన్‌లకు అనువైనదిగా చేస్తుంది.

▶అధిక ఉష్ణోగ్రత పొందిక స్థిరత్వం:గైరోస్కోప్ లూప్‌లు అధిక ఉష్ణోగ్రత పొందిక స్థిరత్వాన్ని ప్రదర్శిస్తాయి, వివిధ ఉష్ణ పరిస్థితులలో కూడా ఖచ్చితత్వాన్ని నిర్ధారిస్తాయి.

▶ సరళీకృత తేలికపాటి ఫ్రేమ్‌వర్క్:గైరోస్కోప్ లూప్‌లు సూటిగా ఇంకా తేలికైన ఫ్రేమ్‌వర్క్‌తో రూపొందించబడ్డాయి, అధిక ప్రాసెసింగ్ ఖచ్చితత్వానికి హామీ ఇస్తాయి.

▶ స్థిరమైన వైండింగ్ ప్రక్రియ:వైండింగ్ ప్రక్రియ స్థిరంగా ఉంటుంది, వివిధ ఖచ్చితమైన ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్‌ల అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది.

సూచన

గ్రోవ్స్, PD (2008).జడత్వ నావిగేషన్ పరిచయం.ది జర్నల్ ఆఫ్ నావిగేషన్, 61(1), 13-28.

ఎల్-షీమీ, ఎన్., హౌ, హెచ్., & నియు, ఎక్స్. (2019).నావిగేషన్ అప్లికేషన్‌ల కోసం ఇనర్షియల్ సెన్సార్స్ టెక్నాలజీస్: స్టేట్ ఆఫ్ ది ఆర్ట్.ఉపగ్రహ నావిగేషన్, 1(1), 1-15.

వుడ్‌మాన్, OJ (2007).జడత్వ నావిగేషన్‌కు పరిచయం.కేంబ్రిడ్జ్ విశ్వవిద్యాలయం, కంప్యూటర్ లాబొరేటరీ, UCAM-CL-TR-696.

చటిలా, R., & లామండ్, JP (1985).మొబైల్ రోబోట్‌ల కోసం స్థాన సూచన మరియు స్థిరమైన ప్రపంచ మోడలింగ్.1985 IEEE ఇంటర్నేషనల్ కాన్ఫరెన్స్ ఆన్ రోబోటిక్స్ అండ్ ఆటోమేషన్ ప్రొసీడింగ్స్‌లో(వాల్యూమ్. 2, పేజీలు. 138-145).IEEE.

ఉచిత కన్సులేషన్ కావాలా?

నా ప్రాజెక్ట్‌లలో కొన్ని

నేను అందించిన అద్భుతమైన రచనలు.గర్వంగా!