फाइबर ऑप्टिक जाइरोस्कोप यूएवी को सटीक स्वायत्त उड़ान प्राप्त करने में सक्षम बनाते हैं

फाइबर ऑप्टिक गायरो: एक अवलोकन

फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप क्या हैं?

फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप (एफओजी) उन्नत कोणीय वेग सेंसर हैं जो कुंडलित ऑप्टिकल फाइबर के भीतर प्रकाश हस्तक्षेप का लाभ उठाकर घूर्णी गति का पता लगाते हैं। पारंपरिक यांत्रिक गायरो के विपरीत, एफओजी बिना किसी हिलते हुए हिस्से के काम करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप बेहतर स्थायित्व, कम रखरखाव की आवश्यकता होती है, और कंपन और झटकों के प्रति असाधारण प्रतिरोध होता है।

जब यूएवी नेविगेशन सिस्टम में एकीकृत किया जाता है, तो एफओजी रोल, पिच और याव अक्षों के साथ वाहन कितनी तेजी से घूम रहा है, यह मापकर वास्तविक समय में घूर्णी डेटा प्रदान करते हैं। यह डेटा सटीक रवैया और हेडिंग अनुमान के लिए महत्वपूर्ण है, भले ही जीएनएसएस जैसे बाहरी पोजिशनिंग सिग्नल से समझौता किया गया हो।

एफओजी यूएवी नेविगेशन के लिए महत्वपूर्ण क्यों हैं

सटीक रवैया नियंत्रण और स्थिरता

यूएवी के रवैये को बनाए रखने के लिए — पृथ्वी की सतह के सापेक्ष अभिविन्यास — गायरोस्कोप एक आवश्यक भूमिका निभाते हैं। वे उड़ान नियंत्रक को वास्तविक समय में कोणीय दर डेटा प्रदान करते हैं, जिससे ड्रोन स्थिर उड़ान बनाए रख सकते हैं, सुचारू मोड़ निष्पादित कर सकते हैं, और बदलते वायुगतिकीय बलों का तुरंत जवाब दे सकते हैं। सटीक गायरो डेटा के बिना, यूएवी बहाव, दोलन का अनुभव कर सकते हैं, या स्थिर उड़ान पथ बनाए रखने में विफल हो सकते हैं।

जीपीएस के बिना नेविगेशन

हालांकि जीपीएस और जीएनएसएस सिस्टम आम हैं, वे सिग्नल में रुकावट, जामिंग और मल्टीपाथ प्रभावों के कारण होने वाली त्रुटियों के प्रति संवेदनशील हैं, खासकर शहरी वातावरण, घर के अंदर या इलेक्ट्रॉनिक हस्तक्षेप के तहत। जड़त्वीय नेविगेशन सिस्टम (आईएनएस) में एफओजी को शामिल करके, यूएवी जीपीएस सिग्नल खो जाने पर भी अपने अभिविन्यास और गति को निर्धारित करना जारी रख सकते हैं, जिससे निर्बाध मिशन प्रदर्शन और सुरक्षा सुनिश्चित होती है।

असाधारण सटीकता और कम बहाव

एफओजी अपनी अत्यधिक स्थिर घूर्णी माप और समय के साथ न्यूनतम बहाव के लिए जाने जाते हैं — उन अनुप्रयोगों में एक महत्वपूर्ण कारक जिनके लिए सटीक नेविगेशन की आवश्यकता होती है, जैसे सर्वेक्षण, मानचित्रण और स्वायत्त संचालन। यह कम बहाव यह सुनिश्चित करता है कि लंबे समय तक भी, सेंसर के रीडिंग विश्वसनीय रहें, जिससे उन त्रुटियों की संभावना कम हो जाती है जो विस्तारित उड़ानों में जमा हो सकती हैं।

यूएवी में एफओजी-आधारित नेविगेशन कैसे काम करता है

आमतौर पर, यूएवी में, एफओजी को एक जड़त्वीय माप इकाई (आईएमयू) में एकीकृत किया जाता है, जिसमें रैखिक त्वरण को मापने के लिए एक्सेलेरोमीटर भी शामिल होते हैं। आईएमयू लगातार यूएवी के ऑनबोर्ड नेविगेशन कंप्यूटर को वास्तविक समय में गति डेटा प्रदान करता है। कंप्यूटर इसका अनुमान लगाने के लिए सेंसर फ्यूजन एल्गोरिदम का उपयोग करके इस डेटा को संसाधित करता है:

रवैया (रोल, पिच, याव)

कोणीय वेग

स्थिति और वेग (जब जीएनएसएस के साथ जोड़ा जाता है)

यह डेटा उड़ान नियंत्रण, स्थिरीकरण, वेपॉइंट ट्रैकिंग और स्वायत्त निर्णय लेने में सक्षम बनाता है, बाहरी संकेतों पर न्यूनतम निर्भरता के साथ।

LiCOF: जड़त्वीय नेविगेशन में अग्रणी नवाचार

LiCOF, जिसकी स्थापना 2019 में हुई थी और इसका मुख्यालय वुहान, चीन में है, एक अत्याधुनिक कंपनी है जो फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप, MEMS-आधारित IMU और एकीकृत नेविगेशन सिस्टम जैसी जड़त्वीय संवेदन तकनीकों में विशेषज्ञता रखती है। उनके समाधान ड्रोन, रोबोटिक्स, स्वायत्त वाहनों और अन्य जैसे उच्च-प्रदर्शन अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

कंपनी स्नैपशॉट

विशेषज्ञता: उन्नत जड़त्वीय सेंसर और नेविगेशन तकनीकों का अनुसंधान एवं विकास, विकास और एकीकरण।

उत्पाद रेंज: इसमें उच्च-सटीक एफओजी सेंसर, एमईएमएस आईएमयू और यूएवी उपयोग के लिए तैयार किए गए संयुक्त जीएनएसएस/आईएनएस मॉड्यूल शामिल हैं।

अनुप्रयोग: रोबोटिक्स, ड्रोन, स्वायत्त वाहन, स्मार्ट कृषि, इंजीनियरिंग मशीनरी और उपग्रह संचार।

फाइबर ऑप्टिक और एमईएमएस-आधारित जड़त्वीय तकनीकों दोनों को आगे बढ़ाकर, LiCOF यूएवी निर्माताओं और सिस्टम इंटीग्रेटर्स को सटीकता, विश्वसनीयता और लचीलापन पर केंद्रित नेविगेशन सिस्टम बनाने में सक्षम बनाता है — मिशन-महत्वपूर्ण संचालन के लिए आवश्यक।

यूएवी में एफओजी-आधारित नेविगेशन के प्रमुख लाभ

फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप-आधारित सिस्टम यूएवी नेविगेशन के लिए कई फायदे प्रदान करते हैं:

सॉलिड-स्टेट विश्वसनीयता:

हिलते हुए हिस्सों की कमी का मतलब है कम टूट-फूट, कम रखरखाव, और पारंपरिक यांत्रिक गायरो की तुलना में विस्तारित परिचालन जीवनकाल।

उच्च सटीकता:

एफओजी कम बहाव और स्थिर कोणीय दर रीडिंग प्रदान करते हैं, जो लंबी अवधि की उड़ानों पर सटीक नियंत्रण बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

कठोर वातावरण में लचीलापन:

कंपन, झटके और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप का सामना करते हुए, एफओजी गतिशील और चुनौतीपूर्ण उड़ान स्थितियों में संचालित होने वाले यूएवी के लिए आदर्श हैं।

जीपीएस से स्वतंत्रता:

एफओजी-सक्षम आईएनएस तब भी गति और अभिविन्यास को ट्रैक करना जारी रखता है जब जीएनएसएस सिग्नल कमजोर या अनुपस्थित होते हैं, जिससे निर्बाध संचालन सुनिश्चित होता है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (एफएक्यू)

प्र: क्या सभी यूएवी फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप का उपयोग करते हैं?

ए: सभी यूएवी नहीं। कई उपभोक्ता-ग्रेड या शौक ड्रोन लागत और आकार के कारणों से एमईएमएस गायरोस्कोप का उपयोग करते हैं। हालाँकि, उच्च-अंत औद्योगिक या सैन्य यूएवी अक्सर बेहतर सटीकता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए एफओजी या हाइब्रिड नेविगेशन सिस्टम पर निर्भर करते हैं।

प्र: क्या एफओजी पूरी तरह से जीपीएस को बदल सकते हैं?

ए: जबकि एफओजी उत्कृष्ट घूर्णी डेटा और गति ट्रैकिंग प्रदान करते हैं, वे जीपीएस की तरह पूर्ण भौगोलिक स्थिति को नहीं मापते हैं। वे जीएनएसएस सिस्टम का पूरक हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि जीपीएस अनुपलब्ध होने पर निरंतर नेविगेशन हो।

प्र: क्या फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप महंगे हैं?

ए: एफओजी अपने उन्नत ऑप्टिकल घटकों और उच्च-प्रदर्शन क्षमताओं के कारण एमईएमएस सेंसर की तुलना में महंगे होते हैं। हालाँकि, लागत मिशन-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में उचित है जहाँ सटीक नेविगेशन की आवश्यकता होती है, जैसे विजुअल लाइन ऑफ़ साइट (बीवीएलओएस) संचालन से परे।

प्र: यूएवी के लिए एफओजी-आधारित नेविगेशन सिस्टम कितने कॉम्पैक्ट हो सकते हैं?

ए: लघुकरण में हालिया प्रगति ने छोटे से मध्यम आकार के यूएवी में प्रदर्शन से समझौता किए बिना कॉम्पैक्ट एफओजी मॉड्यूल और आईएमयू को एकीकृत करना संभव बना दिया है।

निष्कर्ष

फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप उच्च-प्रदर्शन यूएवी नेविगेशन सिस्टम के प्रमुख प्रवर्तक हैं। उनकी बेहतर सटीकता, विश्वसनीयता और मजबूती उन्हें उन वातावरणों में अपरिहार्य बनाती है जहां जीपीएस सिग्नल अविश्वसनीय या अनुपलब्ध हैं। सटीक घूर्णी डेटा प्रदान करके और जड़त्वीय नेविगेशन सिस्टम का समर्थन करके, एफओजी यूएवी स्थिरता, नियंत्रण और स्वायत्तता को बेहतर बनाने में मदद करते हैं — वाणिज्यिक, औद्योगिक और रक्षा क्षेत्रों में जटिल मिशनों को पूरा करने के लिए महत्वपूर्ण। LiCOF जैसी कंपनियां, जड़त्वीय संवेदन और नेविगेशन एकीकरण में अपनी विशेषज्ञता के साथ, यूएवी तकनीक में क्या संभव है, इसकी सीमाओं को आगे बढ़ा रही हैं, भविष्य में और भी अधिक लचीले और सक्षम नेविगेशन सिस्टम का मार्ग प्रशस्त कर रही हैं।