İnersyal navigasyon alanında, Fiber Optic Gyroscopes (FOG) ve Micro-Electro-Mechanical System (MEMS) gyroscopes iki temel teknolojidir.Birincisi, son derece yüksek hassasiyetle yüksek seviye pazarına hakimdir., ikincisi ise kompakt boyutu ve düşük maliyetiyle günlük senaryolara nüfuz eder.İlkelerindeki farklılıklara dayanan tamamlayıcı bir kalıp oluştururlar., tüketici elektroniklerinden havacılığa kadar inersiyal algılama ihtiyaçlarını birlikte destekler.
Prensip Diverjansı: Optik Müdahale ve Mikro titreşim algılama arasındaki temel fark
İki jiroskop arasındaki temel fark, fiziksel ilkelerinden kaynaklanmaktadır.Yüzlerce metreden birkaç kilometreye kadar bir optik fiber bobini boyunca saat yönünde ve saat yönünün tersine yayılanlarTaşıyıcı döndüğünde, iki ışın arasında optik yol farkı oluşturulur ve açısal hız, müdahale kenarlarının değişiklikleri ile hesaplanabilir.Tüm sistem hareketli mekanik parçalardan yoksundur ve esas olarak hassas optik tasarımlara dayanır.
MEMS jiroskopları ise Coriolis etkisine dayanır. Düzenleme çatalları veya rezonans halkaları gibi mikrostrukturlar bir silikon levha üzerine kazınır ve elektrostatik kuvvetle titreşmeye yönlendirilir.Dönüş sırasında üretilen ortogonal titreşim, ölçüm için kapasitans değişiklikleri yoluyla elektrik sinyallerine dönüştürülebilirÜretimi, miniatürleşmenin anahtarı olan çip düzeyinde entegrasyonu sağlayan entegre devre süreçleriyle uyumludur.
Performans Oyunu: Kesinlik ve Maliyet Etkinliği Arasındaki Karşılaştırma
Performans parametrelerinin karşılaştırılması, konumlandırma farklılıklarını vurgular.Orta ve yüksek seviye modeller 0'dan daha az bir yanılsama istikrarına ulaşabilir.MEMS jiroskopları ise genellikle 1°/h'den 1000°/h'ye kadar bir hassasiyete sahiptir.Taktiksel sınıf ürünler 0'a ulaşmış olsa da.05°/h, sıcaklık ve titreşimden büyük ölçüde etkilenirler ve algoritmik telafi gerektirirler.
MEMS maliyet açısından çok daha üstündür: milimetre boyutu, milivat seviyesinde güç tüketimi ve tek birim maliyeti birkaç ABD doları kadar düşük,100 milyon seviyesinde seri üretim için uygundur.. FOG, ancak özel optik lifler ve optik bileşenler gerektirir ve bunun sonucunda yüzlerce ila binlerce ABD doları arasında değişen bir maliyet elde eder.ve enerji tüketimi 100 milliwatt 1 watt kadar yüksektirBununla birlikte, aşırı ortamlarda, FOG'un mekanik aşınmadan tamamen katı durumdaki yapısı daha güvenilirdir ve daha iyi şok ve titreşim direnci vardır.
Senaryo Adaptasyonu: Yüksek End Gereklilik ve Toplu Popülerleşme Arasındaki İş Bölümü
Otomobil elektroniği, MEMS için tipik bir uygulama alanıdır. Modern arabaların ESP sisteminde, MEMS jiroskopları araç gövdesinin eğilme hızını gerçek zamanlı olarak tespit eder.Aracın dengelenmesi için fren müdahalesi derhal başlatılır., ve orta ve yüksek-son modellerde standart bir konfigürasyon haline geldi.Cep telefonu ekran rotasyonu ve UAV uçan gibi senaryolar da işlevsel uygulamayı gerçekleştirmek için maliyet avantajına güveniyor.
Diğer taraftan, FOG yüksek hassasiyet alanında egemenlik yapmaktadır.Ve FOG'un yüksek istikrarı onu temel bir bileşen haline getiriyor.Petrol kuyuları kazımında, yüksek sıcaklık ve yüksek basınç direnci sondaj yörüngesini doğru bir şekilde izleyebilir.karmaşık elektromanyetik ortamlarda isabet doğruluğunu sağlamak.
Orta sınıf pazarında bir üst üstelik vardır: Guangzhou Deniz UAV'ları için yağmur ve sis devriyelerinde, taktik dereceli MEMS maliyet ve hassasiyeti dengeleyebilir;Uydu sinyalleri olmadan uzun süreli navigasyon gerekirseSeçim, maliyet duyarlılığı için önceliklere ve hassasiyet gereksinimleri için FOG'ye bağlıdır.
Gelecekteki Eğilimler: Karşılıklı Tamamlayıcılık
Teknolojik tekrarlama ikisinin arasındaki sınırları bulanıklaştırıyor: MEMS hassasiyeti malzeme modifikasyonu ve algoritma optimizasyonu ile gelişmeye devam ediyor.Google'ın OCS ekipmanları mikro ayna bileşenlerini benimsediBu arada, FOG, askeri sınıf modelleriyle miniaturizasyonda atılımlar yapıyor ve el cihazları için zaten uyarlanmıştır.
Uzun vadede, ikisi de tamamlayıcı olmaya devam edecektir: MEMS, tüketici elektroniği, nesnelerin interneti ve diğer alanlarda nüfuzunu derinleştirecektir;FOG'un havacılık ve stratejik navigasyon gibi üst düzey senaryolarda pozisyonu sarsılmaz kalıyorGelecekteki inovasyon yönü, bu ikisinin uydu navigasyonu ile entegre uygulanmasında, hassasiyet ve maliyet arasında daha iyi bir denge bulmada olabilir.
Mesajınız 20-3.000 karakter arasında olmalıdır!
