1مقدمة
عندما تكون إشارات GPS ضعيفة أو غير متوفرة، تتولى أجهزة الجيروسكوب مسؤولية التنقل. يواجه أجهزة الاستشعار الثابت دائمًا توازنًا بين التكلفة والدقة: الأجهزة الاستشعارية الأساسية رخيصة ولكنها تتراكم في الأخطاء بسرعة.بينما أجهزة الاستشعار المتطورة دقيقة ولكنها مكلفةيحل جهاز Fiber Optic Gyroscope (FOG) هذه المشكلة مع تصميمين بسيطين وعمليين: FOG مفتوح الحلقة و FOG مغلق الحلقة. يخدم النوعان سيناريوهات استخدام مختلفة ،تغطي المعدات الصناعية اليومية والملاحة الجوية الفضائية عالية الدقة.
2-كيف حالك ؟ضبابالعمل؟
من السهل فهم مبدأ عمل FOG. ببساطة، فإنه يستخدم الضوء للكشف عن الدوران. داخل الجيروسكوب، اثنين من أشعة الضوء السفر في اتجاهات متضاربة حول الألياف البصرية الملفوفة.عندما يبقى الجهاز ثابتعندما يدور الجهاز، يقطع شعاع الضوء واحد مسارًا أطول قليلاً من الآخر.
يلتقط FOG هذا الفرق الصغير في مسار الضوء ويحسب سرعة الدوران بدقة. على عكس الموجات الميكانيكية التقليدية،مستقر و تقريبا خال من الصيانة للاستخدام على المدى الطويل.
3ما هو الضباب المفتوح (O-FOG)
الحلقة المفتوحة FOG هي النسخة الأساسية وغير المكلفة من أجهزة التشغيل الجيروسكوبية الألياف البصرية. وهي تتبنى بنية بسيطة وتصميم دائرة ، تقرأ مباشرة الإشارات البصرية لقياس الدوران.يحتوي على حجم صغير، خفيفة الوزن وانخفاض استهلاك الطاقة.
يوفر دقة متوسطة ومستقرة ، تلبي بالكامل احتياجات معظم الأجهزة التكتيكية الصناعية والخفيفة. يعمل بشكل جيد للعمل على المدى القصير والسيناريوهات مع معايرة GPS العادية.إنه الخيار الأكثر فعالية من حيث التكلفة للمعدات المدنية والتجارية.
المزايا الرئيسية لـ O-FOG
-
تكلفة منخفضة، مناسبة للإنتاج الجماعي والنشر على نطاق واسع
-
ضيقة وخفيفة الوزن وسهلة التثبيت في أجهزة صغيرة
-
استهلاك طاقة منخفض، مثالية للمعدات التي تعمل بالبطاريات
-
أداء مستقر للتطبيقات الصناعية اليومية والطائرات بدون طيار
4ما هو الضباب المغلق (C-FOG)
الحلقة المغلقة FOG هي النسخة المطورة عالية الدقة. يضيف وظيفة تعديل التغذية الراجعة في الوقت الحقيقي.يقوم بتصحيح الإشارات تلقائيًا أثناء التشغيل للحفاظ على نتائج القياس دقيقة ومستقرة في كل وقت.
مع الدقة العالية للغاية والانتقالات الخطأ الصغيرة للغاية ، يمكن أن تعمل C-FOG بشكل مستقر لفترة طويلة دون تصحيح إشارة GPS.إنه يتكيف مع بيئات العمل القاسية المختلفة ومصمم خصيصًا لمهام الملاحة الدقيقة عالية المستوى التي تتطلب تساهل صفر في الأخطاء.
المزايا الرئيسية لـ C-FOG
-
دقة عالية للغاية لسيناريوهات الملاحة المهنية والاستراتيجية
-
نطاق عمل واسع للغاية ، مستقرة لكل من الدوران البطيء والسريع
-
مقاومة قوية لتغير درجة الحرارة والاهتزاز
-
تقريبا لا يوجد خطأ تراكمي، ودعم الملاحة المستقلة على المدى الطويل
5مقارنة أداء بسيطة
5.1 مراقبة الدقة والخطأ
تتمتع FOG ذات الحلقة المفتوحة بدقة متوسطة مع تراكم أخطاء طفيفة بعد ساعات من التشغيل ، لذلك تحتاج إلى تصحيح GPS منتظم. تتمتع FOG ذات الحلقة المغلقة بأخطاء ضئيلة.يمكنه الحفاظ على دقة عالية لأيام أو أسابيع دون معايرة إشارة خارجية، مثالية لمهمات طويلة المدى.
5.2 التكيف مع الحركة السريعة
الحلقة المفتوحة FOG مناسبة للتشغيل منخفضة ومتوسطة السرعة. ستقل دقة في ظل دوران سريع للغاية. الحلقة المغلقة FOG تحافظ على انتاج مستقر ودقيق في جميع حالات الحركة ،بما في ذلك المناورات العالية السرعة والعنيفة، مناسبة للمعدات عالية الديناميكية مثل الطائرات والصواريخ.
5.3 الاستقرار البيئي
المفتوحة الحلقة FOG مناسبة للبيئات الثابتة التقليدية ويتأثر بسهولة من قبل درجات الحرارة القصوى والاهتزازات القوية. مغلقة الحلقة FOG لديها قدرة ممتازة على التكيف مع البيئة،تعمل بشكل مستقر في نطاق درجة الحرارة من -40°C إلى +85°C، ويمكنها مقاومة الاهتزازات الشديدة والظروف الخارجية القاسية.
5.4 الحجم والقوة والتكلفة
المادة المفتوحة من الغبار المكعب لها بنية بسيطة وحجم صغير ووزن خفيف واستهلاك طاقة منخفض بسعر تنافسي، مثالية للمشاريع الحساسة للتكاليف.الحلقة المغلقة FOG لديها هياكل داخلية أكثر دقة وتعقيد، لذلك هو أكبر، يستهلك المزيد من الطاقة وتكلفة أكثر، ولكن يجلب المستوى الأعلى من الاستقرار والدقة.
6سيناريوهات التطبيق
6.1 تطبيقات الحلقة المفتوحة للـ FOG
المفتوحة الحلقة FOG هو الخيار المفضل عندما التكلفة والحجم وتوفير الطاقة هي الأولويات.أجهزة الكشف الصناعي وأنظمة استقرار موقف المركبات الأرضية.
6.2 تطبيقات الحلقة المغلقة للـ FOG
يستخدم FOG المغلق في سيناريوهات الدقة العالية التي تتطلب موثوقية عالية وملاحة مستقرة على المدى الطويل. وتشمل التطبيقات النموذجية الملاحة تحت الماء ،معدات الطيران والفضاء، توجيه الصواريخ، ومراقبة موقف المقاتلة ومعدات مسح ورسم خرائط عالية الدقة.
7الاستنتاج
تخدم FOG المفتوحة الحلقة و FOG المغلقة الطلبات السوقية المختلفة ولا تحل محل بعضها البعض. تركز FOG المفتوحة الحلقة على أداء التكلفة والتصغير للمجالات المدنية والصناعية.تركز FOG المغلقة على الدقة العالية للغاية والقدرة القوية على التكيف مع البيئة لمجالات الدفاع والفضاء العاليةيمكن للمستخدمين اختيار نوع FOG المناسب وفقًا سيناريوهات عملهم الفعلية ومدة المهمة واحتياجات الميزانية.