জড়তা নেভিগেশন-এর ক্ষেত্রে, ফাইবার অপটিক জাইরোস্কোপ (FOG) এবং মাইক্রো-ইলেক্ট্রো-মেকানিক্যাল সিস্টেম (MEMS) জাইরোস্কোপ হল দুটি প্রধান প্রযুক্তি। প্রথমটি অতি-উচ্চ নির্ভুলতার সাথে উচ্চ-শ্রেণীর বাজারে আধিপত্য বিস্তার করে, যেখানে দ্বিতীয়টি তার ছোট আকার এবং কম খরচের কারণে দৈনন্দিন পরিস্থিতিতে প্রবেশ করে। একে অপরের বিকল্প হওয়ার পরিবর্তে, তারা তাদের নীতিগুলির পার্থক্যের উপর ভিত্তি করে একটি পরিপূরক প্যাটার্ন তৈরি করে, যা ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স থেকে মহাকাশ পর্যন্ত বিস্তৃত জড়তা সংবেদনের চাহিদাগুলিকে সমর্থন করে।
নীতিগত ভিন্নতা: অপটিক্যাল ইন্টারফেরেন্স এবং মাইক্রো-ভাইব্রেশন সেন্সিং-এর মধ্যে মৌলিক পার্থক্য
দুটি জাইরোস্কোপের মধ্যে মূল পার্থক্য তাদের ভৌত নীতি থেকে আসে। FOG স্যাগনাক প্রভাবের উপর ভিত্তি করে তৈরি: একটি একক আলো উৎসকে দুটি বিমে বিভক্ত করা হয়, যা শত শত মিটার থেকে কয়েক কিলোমিটার পর্যন্ত বিস্তৃত একটি অপটিক্যাল ফাইবার কয়েলের চারপাশে ঘড়ির কাঁটার দিকে এবং ঘড়ির কাঁটার বিপরীত দিকে চলে। যখন ক্যারিয়ারটি ঘোরে, তখন দুটি বিমের মধ্যে একটি অপটিক্যাল পাথ পার্থক্য তৈরি হয় এবং হস্তক্ষেপের ফ্রিন্জের পরিবর্তনের মাধ্যমে কৌণিক বেগ গণনা করা যেতে পারে। পুরো সিস্টেমটিতে কোনও চলমান যান্ত্রিক অংশ নেই এবং এটি প্রধানত সুনির্দিষ্ট অপটিক্যাল ডিজাইনের উপর নির্ভর করে।
অন্যদিকে, MEMS জাইরোস্কোপগুলি কোরিয়লিস প্রভাবের উপর নির্ভর করে। সিলিকন ওয়েফারে টিউনিং ফর্ক বা অনুরণন রিং-এর মতো মাইক্রোস্ট্রাকচারগুলি খোদাই করা হয় এবং ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বলের মাধ্যমে কম্পিত হতে চালিত করা হয়। ঘূর্ণনের সময় উৎপন্ন অর্থোগোনাল কম্পন পরিমাপের জন্য ক্যাপাসিট্যান্স পরিবর্তনের মাধ্যমে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তরিত হতে পারে। এর উত্পাদন ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট প্রক্রিয়ার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, যা চিপ-স্তরের ইন্টিগ্রেশন সক্ষম করে, যা ক্ষুদ্রাকরণের চাবিকাঠি।
কর্মক্ষমতা খেলা: নির্ভুলতা এবং ব্যয়-কার্যকারিতার মধ্যে বাণিজ্য
কর্মক্ষমতা প্যারামিটারের তুলনা তাদের অবস্থানের পার্থক্য তুলে ধরে। নির্ভুলতার দিক থেকে, FOG-এর একটি উল্লেখযোগ্য সুবিধা রয়েছে: মাঝারি থেকে উচ্চ-শ্রেণীর মডেলগুলি 0.001°/h-এর কম পক্ষপাত স্থিতিশীলতা অর্জন করতে পারে, যা স্যাটেলাইট সংকেত ছাড়াই দীর্ঘ সময়ের জন্য উচ্চ-নির্ভুল নেভিগেশন বজায় রাখে। MEMS জাইরোস্কোপগুলির সাধারণত 1°/h থেকে 1000°/h পর্যন্ত নির্ভুলতা থাকে। যদিও কৌশলগত-গ্রেডের পণ্যগুলি 0.05°/h-এর একটি সাফল্য অর্জন করেছে, তবে সেগুলি তাপমাত্রা এবং কম্পনের দ্বারা ব্যাপকভাবে প্রভাবিত হয় এবং অ্যালগরিদমিক ক্ষতিপূরণ প্রয়োজন।
MEMS ব্যয়-কার্যকারিতায় অনেক বেশি উন্নত: মিলিমিটার-স্তরের আকার, মিলিওয়াট-স্তরের বিদ্যুৎ খরচ এবং কয়েক মার্কিন ডলারের মতো একক-ইউনিট খরচ সহ, এটি 100 মিলিয়ন-স্তরের ব্যাপক উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত। FOG-এর জন্য বিশেষ অপটিক্যাল ফাইবার এবং অপটিক্যাল উপাদান প্রয়োজন, যার ফলে খরচ কয়েকশ থেকে হাজার হাজার মার্কিন ডলার পর্যন্ত হয়। এর আয়তন বেশিরভাগই ঘন সেন্টিমিটার স্তরে থাকে এবং এর বিদ্যুৎ খরচ 100 মিলিওয়াট থেকে 1 ওয়াট পর্যন্ত হয়। তা সত্ত্বেও, চরম পরিবেশে, FOG-এর সমস্ত কঠিন-অবস্থার কাঠামো, যান্ত্রিক পরিধান ছাড়াই আরও নির্ভরযোগ্য এবং এতে ভালো শক এবং কম্পন প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে।
দৃশ্যকল্পের অভিযোজন: উচ্চ-শ্রেণীর প্রয়োজনীয়তা এবং ব্যাপক জনপ্রিয়তার মধ্যে শ্রমের বিভাজন
অটোমোবাইল ইলেকট্রনিক্স MEMS-এর একটি সাধারণ অ্যাপ্লিকেশন ক্ষেত্র। আধুনিক গাড়ির ESP সিস্টেমে, MEMS জাইরোস্কোপগুলি গাড়ির বডির ইয়াও রেট রিয়েল-টাইমে সনাক্ত করে। যখন একটি স্কিড পূর্বসূরি সনাক্ত করা হয়, তখন গাড়িটিকে স্থিতিশীল করতে অবিলম্বে ব্রেকিং হস্তক্ষেপ শুরু করা হয় এবং এটি মাঝারি থেকে উচ্চ-শ্রেণীর মডেলগুলিতে একটি স্ট্যান্ডার্ড কনফিগারেশন হয়ে উঠেছে। মোবাইল ফোনের স্ক্রিন ঘোরানো এবং UAV ঘোরাঘুরির মতো দৃশ্যগুলিও কার্যকরী বাস্তবায়নের জন্য এর খরচ সুবিধার উপর নির্ভর করে।
অন্যদিকে, FOG উচ্চ-নির্ভুলতা ক্ষেত্রে আধিপত্য বিস্তার করে। সমুদ্রগামী জাহাজের নেভিগেশনকে দীর্ঘ সময়ের জন্য স্যাটেলাইট সংকেত থেকে স্বাধীন হতে হবে এবং FOG-এর উচ্চ স্থিতিশীলতা এটিকে একটি মূল উপাদান করে তোলে। তেল কূপ লগিং-এ, এর উচ্চ তাপমাত্রা এবং উচ্চ চাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা ড্রিলিং পাথ সঠিকভাবে নিরীক্ষণ করতে পারে। কৌশলগত-গ্রেডের FOG ক্ষেপণাস্ত্র গাইডে ব্যবহার করা হয়, যা জটিল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক পরিবেশে আঘাতের নির্ভুলতা নিশ্চিত করে।
মধ্য-এন্ড বাজারে একটি ওভারল্যাপ রয়েছে: বৃষ্টি ও কুয়াশার সময় গুয়াংজু মেরিটাইম UAV-এর জন্য, কৌশলগত-গ্রেডের MEMS খরচ এবং নির্ভুলতার মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখতে পারে; যদি স্যাটেলাইট সংকেত ছাড়াই দীর্ঘমেয়াদী নেভিগেশন প্রয়োজন হয়, তবে কম-নির্ভুলতার FOG আরও নির্ভরযোগ্য। পছন্দটি অগ্রাধিকারের উপর নির্ভর করে—খরচ সংবেদনশীলতার জন্য MEMS এবং নির্ভুলতার প্রয়োজনীয়তার জন্য FOG।
ভবিষ্যতের প্রবণতা: পরিপূরকতার মধ্যে পারস্পরিক অগ্রগতি
প্রযুক্তিগত পুনরাবৃত্তি দুটির মধ্যে সীমানা ঝাপসা করছে: উপাদান পরিবর্তন এবং অ্যালগরিদম অপটিমাইজেশনের মাধ্যমে MEMS নির্ভুলতা ক্রমাগত উন্নতি করছে। Google-এর OCS সরঞ্জামগুলি এর মাইক্রো-মিরর উপাদান গ্রহণ করেছে এবং 2030 সালের মধ্যে এর চালান 300,000 ইউনিট-এ পৌঁছানোর সম্ভাবনা রয়েছে। ইতিমধ্যে, FOG ক্ষুদ্রাকরণে অগ্রগতি করছে, সামরিক-গ্রেডের মডেলগুলি ইতিমধ্যেই হ্যান্ডহেল্ড ডিভাইসের জন্য উপযুক্ত করা হয়েছে।
দীর্ঘমেয়াদে, দুটি একে অপরের পরিপূরক হতে থাকবে: MEMS ভোক্তা ইলেকট্রনিক্স, ইন্টারনেট অফ থিংস এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে এর অনুপ্রবেশ গভীর করবে; মহাকাশ এবং কৌশলগত নেভিগেশনের মতো উচ্চ-শ্রেণীর পরিস্থিতিতে FOG-এর অবস্থান অটল থাকবে। ভবিষ্যতের উদ্ভাবনের দিকনির্দেশনা স্যাটেলাইট নেভিগেশনের সাথে দুটির সমন্বিত প্রয়োগের মধ্যে থাকতে পারে, যা নির্ভুলতা এবং খরচের মধ্যে আরও ভালো ভারসাম্য খুঁজে বের করবে।
আপনার বার্তাটি 20-3,000 টির মধ্যে হতে হবে!
