సైన్స్ & రీసెర్చ్

సైన్స్ & రీసెర్చ్

పొగమంచు భాగాలు పరిష్కారాలు

జడత్వ నావిగేషన్ అంటే ఏమిటి?

జడత్వ నావిగేషన్ యొక్క ప్రాథమిక అంశాలు

                                               

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

 

జడత్వ నావిగేషన్‌లో సెన్సార్ల పాత్ర

                                               

కదిలే వస్తువు యొక్క ప్రస్తుత ధోరణి (వైఖరి) మరియు స్థాన సమాచారాన్ని పొందటానికి, జడత్వ నావిగేషన్ వ్యవస్థలు క్లిష్టమైన సెన్సార్ల సమితిని ఉపయోగిస్తాయి, ఇవి ప్రధానంగా యాక్సిలెరోమీటర్లు మరియు గైరోస్కోపులను కలిగి ఉంటాయి. ఈ సెన్సార్లు జడత్వ సూచన ఫ్రేమ్‌లో కోణీయ వేగం మరియు క్యారియర్ యొక్క త్వరణాన్ని కొలుస్తాయి. వేగం మరియు సాపేక్ష స్థానం సమాచారాన్ని పొందటానికి డేటా కాలక్రమేణా విలీనం చేయబడుతుంది మరియు ప్రాసెస్ చేయబడుతుంది. తదనంతరం, ఈ సమాచారం నావిగేషన్ కోఆర్డినేట్ సిస్టమ్‌గా మార్చబడుతుంది, ప్రారంభ స్థానం డేటాతో కలిసి, క్యారియర్ యొక్క ప్రస్తుత స్థానం యొక్క నిర్ణయంలో ముగుస్తుంది.

 

జడత్వ నావిగేషన్ వ్యవస్థల ఆపరేషన్ సూత్రాలు

                                               

జడత్వ నావిగేషన్ వ్యవస్థలు స్వీయ-నియంత్రణ, అంతర్గత క్లోజ్డ్-లూప్ నావిగేషన్ సిస్టమ్‌లుగా పనిచేస్తాయి. క్యారియర్ యొక్క కదలిక సమయంలో లోపాలను సరిదిద్దడానికి అవి నిజ-సమయ బాహ్య డేటా నవీకరణలపై ఆధారపడవు. అందుకని, స్వల్పకాలిక నావిగేషన్ పనులకు ఒకే జడత్వ నావిగేషన్ వ్యవస్థ అనుకూలంగా ఉంటుంది. దీర్ఘకాలిక కార్యకలాపాల కోసం, పేరుకుపోయిన అంతర్గత లోపాలను క్రమానుగతంగా సరిదిద్దడానికి దీనిని ఉపగ్రహ-ఆధారిత నావిగేషన్ సిస్టమ్స్ వంటి ఇతర నావిగేషన్ పద్ధతులతో కలపాలి.

 

జడత్వ నావిగేషన్ యొక్క దాచదగినది

                                               

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 ఉంటుంది. పర్యవసానంగా, జడత్వ నావిగేషన్ వ్యవస్థలు అత్యధిక స్థాయి దాచడానికి అందిస్తాయి, ఇవి చాలా గోప్యత అవసరమయ్యే అనువర్తనాలకు అనువైనవి.

 

జడత్వ నావిగేషన్ యొక్క అధికారిక నిర్వచనం

                                               

జడత్వ నావిగేషన్ సిస్టమ్ (INS) అనేది నావిగేషన్ పారామితి అంచనా వ్యవస్థ, ఇది గైరోస్కోప్‌లను మరియు యాక్సిలెరోమీటర్లను సెన్సార్లుగా ఉపయోగిస్తుంది. గైరోస్కోప్‌ల ఉత్పత్తి ఆధారంగా ఈ వ్యవస్థ, నావిగేషన్ కోఆర్డినేట్ సిస్టమ్‌లోని క్యారియర్ యొక్క వేగం మరియు స్థానాన్ని లెక్కించడానికి యాక్సిలెరోమీటర్ల ఉత్పత్తిని ఉపయోగించుకుంటూ, నావిగేషన్ కోఆర్డినేట్ వ్యవస్థను ఏర్పాటు చేస్తుంది.

 

జడత్వ నావిగేషన్ యొక్క అనువర్తనాలు

                                               

ఏరోస్పేస్, ఏవియేషన్, మారిటైమ్, పెట్రోలియం అన్వేషణ, జియోడెసీ, ఓషనోగ్రాఫిక్ సర్వేలు, భౌగోళిక డ్రిల్లింగ్, రోబోటిక్స్ మరియు రైల్వే వ్యవస్థలతో సహా విభిన్న డొమైన్లలో జడత్వ సాంకేతికత విస్తృత అనువర్తనాలను కనుగొంది. అధునాతన జడత్వ సెన్సార్ల ఆగమనంతో, జడత్వ సాంకేతికత తన ప్రయోజనాన్ని ఆటోమోటివ్ పరిశ్రమ మరియు మెడికల్ ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలకు విస్తరించింది, ఇతర రంగాలలో. అనువర్తనాల యొక్క ఈ విస్తరిస్తున్న పరిధి అనేక అనువర్తనాల కోసం అధిక-ఖచ్చితమైన నావిగేషన్ మరియు పొజిషనింగ్ సామర్థ్యాలను అందించడంలో జడత్వ నావిగేషన్ యొక్క కీలకమైన పాత్రను నొక్కి చెబుతుంది.

జడత్వ మార్గదర్శకత్వం యొక్క ప్రధాన భాగం:ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్

 

ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోపుల పరిచయం

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

 

పిటిం

పొగమంచు SAGNAC ప్రభావం యొక్క సూత్రంపై పనిచేస్తుంది, ఇందులో లేజర్ పుంజం రెండు వేర్వేరు మార్గాలుగా విభజించడం, కాయిల్డ్ ఫైబర్ ఆప్టిక్ లూప్ వెంట వ్యతిరేక దిశలలో ప్రయాణించడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. పొగమంచుతో పొందుపరిచిన క్యారియర్, తిరిగేటప్పుడు, రెండు కిరణాల మధ్య ప్రయాణ సమయంలో వ్యత్యాసం క్యారియర్ యొక్క భ్రమణం యొక్క కోణీయ వేగానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. ఈ సమయం ఆలస్యం, SAGNAC ఫేజ్ షిఫ్ట్ అని పిలుస్తారు, అప్పుడు ఖచ్చితంగా కొలుస్తారు, క్యారియర్ యొక్క భ్రమణానికి సంబంధించి ఖచ్చితమైన డేటాను అందించడానికి పొగమంచును అనుమతిస్తుంది.

 

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

 耦合器

1 : సూపర్ల్యూమినిసెంట్ డయోడ్           2 : ఫోటోడెటెక్టర్ డయోడ్

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

ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోపుల ప్రయోజనాలు

పొగమంచులు జడత్వ నావిగేషన్ వ్యవస్థలలో అమూల్యమైనవిగా ఉండే అనేక ప్రయోజనాలను అందిస్తాయి. వారు వారి అసాధారణమైన ఖచ్చితత్వం, విశ్వసనీయత మరియు మన్నికకు ప్రసిద్ధి చెందారు. మెకానికల్ గైరోస్ మాదిరిగా కాకుండా, పొగమంచులకు కదిలే భాగాలు లేవు, దుస్తులు మరియు కన్నీటి ప్రమాదాన్ని తగ్గిస్తాయి. అదనంగా, అవి షాక్ మరియు కంపనానికి నిరోధకతను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి ఏరోస్పేస్ మరియు రక్షణ అనువర్తనాలు వంటి డిమాండ్ వాతావరణాలకు అనువైనవి.

 

జడత్వ నావిగేషన్‌లో ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్‌ల ఏకీకరణ

జడత్వ నావిగేషన్ వ్యవస్థలు వాటి అధిక ఖచ్చితత్వం మరియు విశ్వసనీయత కారణంగా పొగమంచులను ఎక్కువగా పొందుపరుస్తున్నాయి. ఈ గైరోస్కోపులు ధోరణి మరియు స్థానం యొక్క ఖచ్చితమైన నిర్ణయానికి అవసరమైన కీలకమైన కోణీయ వేగం కొలతలను అందిస్తాయి. ప్రస్తుతం ఉన్న జడత్వ నావిగేషన్ సిస్టమ్స్‌లో పొగమంచులను సమగ్రపరచడం ద్వారా, ఆపరేటర్లు మెరుగైన నావిగేషన్ ఖచ్చితత్వం నుండి ప్రయోజనం పొందవచ్చు, ముఖ్యంగా తీవ్రమైన ఖచ్చితత్వం అవసరమయ్యే పరిస్థితులలో.

 

జడత్వ నావిగేషన్‌లో ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్‌ల అనువర్తనాలు

పొగమంచులను చేర్చడం వివిధ డొమైన్లలో జడత్వ నావిగేషన్ వ్యవస్థల అనువర్తనాలను విస్తరించింది. ఏరోస్పేస్ మరియు ఏవియేషన్‌లో, పొగమంచు-అమర్చిన వ్యవస్థలు విమానం, డ్రోన్లు మరియు అంతరిక్ష నౌకలకు ఖచ్చితమైన నావిగేషన్ పరిష్కారాలను అందిస్తాయి. సముద్ర నావిగేషన్, జియోలాజికల్ సర్వేలు మరియు అధునాతన రోబోటిక్స్లలో కూడా ఇవి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి, ఈ వ్యవస్థలు మెరుగైన పనితీరు మరియు విశ్వసనీయతతో పనిచేయడానికి వీలు కల్పిస్తాయి.

 

ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోపుల యొక్క వివిధ నిర్మాణ వైవిధ్యాలు

ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్‌లు వివిధ నిర్మాణ ఆకృతీకరణలలో వస్తాయి, ప్రస్తుతం ప్రధానమైనది ఇంజనీరింగ్ రంగానికి ప్రవేశిస్తుందిక్లోజ్డ్-లూప్ ధ్రువణాన్ని నిర్వహించే ఫైబర్. ఈ గైరోస్కోప్ యొక్క ప్రధాన భాగంలో ఉందిధ్రువణ-నిర్వహణ ఫైబర్ లూప్, ధ్రువణ-నిర్వహణ ఫైబర్స్ మరియు ఖచ్చితంగా రూపొందించిన ఫ్రేమ్‌వర్క్‌ను కలిగి ఉంటుంది. ఈ లూప్ యొక్క నిర్మాణంలో నాలుగు రెట్లు సుష్ట వైండింగ్ పద్ధతి ఉంటుంది, ఇది ఒక ప్రత్యేకమైన సీలింగ్ జెల్ చేత భర్తీ చేయబడి ఘన-స్థితి ఫైబర్ లూప్ కాయిల్‌ను ఏర్పరుస్తుంది.

 

యొక్క ముఖ్య లక్షణాలుధ్రువణ-నిర్వహణ ఫైబర్య్రో కాయిల్

Frame ప్రత్యేకమైన ఫ్రేమ్‌వర్క్ డిజైన్:గైరోస్కోప్ ఉచ్చులు విలక్షణమైన ఫ్రేమ్‌వర్క్ డిజైన్‌ను కలిగి ఉంటాయి, ఇది వివిధ రకాల ధ్రువణ-నిర్వహణ ఫైబర్‌లను సులభంగా కలిగి ఉంటుంది.

▶ ఫోర్ ఫోల్డ్ సిమెట్రిక్ వైండింగ్ టెక్నిక్:నాలుగు రెట్లు సుష్ట వైండింగ్ టెక్నిక్ షూప్ ప్రభావాన్ని తగ్గిస్తుంది, ఇది ఖచ్చితమైన మరియు నమ్మదగిన కొలతలను నిర్ధారిస్తుంది.

▶ అధునాతన సీలింగ్ జెల్ మెటీరియల్:అధునాతన సీలింగ్ జెల్ పదార్థాల ఉపాధి, ప్రత్యేకమైన క్యూరింగ్ టెక్నిక్‌తో కలిపి, కంపనాలకు నిరోధకతను పెంచుతుంది, ఈ గైరోస్కోప్ లూప్‌లను డిమాండ్ చేసే వాతావరణాలలో అనువర్తనాలకు అనువైనదిగా చేస్తుంది.

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

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

Wind స్థిరమైన వైండింగ్ ప్రక్రియ:వైండింగ్ ప్రక్రియ స్థిరంగా ఉంది, వివిధ ఖచ్చితమైన ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోపుల అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది.

సూచన

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

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

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

చతిలా, ఆర్., & లామోండ్, జెపి (1985). మొబైల్ రోబోట్ల కోసం స్థానం సూచన మరియు స్థిరమైన ప్రపంచ మోడలింగ్.రోబోటిక్స్ మరియు ఆటోమేషన్ పై 1985 IEEE ఇంటర్నేషనల్ కాన్ఫరెన్స్ యొక్క ప్రొసీడింగ్స్‌లో(వాల్యూమ్ 2, పేజీలు 138-145). IEEE.

ఉచిత కాన్సులేషన్ కావాలా?

నా కొన్ని ప్రాజెక్టులు

నేను అందించిన అద్భుత రచనలు. గర్వంగా!