Komponen Inti Panduan Inersia:Giroskop Serat Optik

Pengantar Giroskop Serat Optik

Sistem navigasi inersia sangat bergantung pada keakuratan dan presisi komponen intinya. Salah satu komponen yang secara signifikan meningkatkan kemampuan sistem ini adalah Fiber Optic Gyroscope (FOG). FOG adalah sensor penting yang memainkan peran penting dalam mengukur kecepatan sudut pembawa dengan akurasi luar biasa.

Pengoperasian Giroskop Serat Optik

FOG beroperasi berdasarkan prinsip efek Sagnac, yang melibatkan pemisahan sinar laser menjadi dua jalur terpisah, sehingga memungkinkannya bergerak ke arah berlawanan sepanjang loop serat optik melingkar. Ketika pembawa, yang tertanam dalam FOG, berputar, perbedaan waktu tempuh antara kedua balok sebanding dengan kecepatan sudut rotasi pembawa. Penundaan waktu ini, yang dikenal sebagai pergeseran fasa Sagnac, kemudian diukur secara tepat, memungkinkan FOG memberikan data akurat mengenai rotasi pembawa.

Prinsip giroskop serat optik melibatkan pemancaran seberkas cahaya dari fotodetektor. Berkas cahaya ini melewati coupler, masuk dari satu ujung dan keluar dari ujung lainnya. Kemudian bergerak melalui loop optik. Dua berkas cahaya, datang dari arah berbeda, memasuki lingkaran dan menyelesaikan superposisi koheren setelah berputar-putar. Cahaya yang kembali memasuki kembali dioda pemancar cahaya (LED), yang digunakan untuk mendeteksi intensitasnya. Meskipun prinsip giroskop serat optik tampak mudah, tantangan paling signifikan terletak pada menghilangkan faktor-faktor yang mempengaruhi panjang jalur optik dari dua berkas cahaya. Ini adalah salah satu masalah paling kritis yang dihadapi dalam pengembangan giroskop serat optik.

1: dioda superluminesen           2: dioda fotodetektor

3. perangkai sumber cahaya           4.coupler cincin serat            5. cincin serat optik

Keuntungan Giroskop Fiber Optic

FOG menawarkan beberapa keuntungan yang menjadikannya sangat berharga dalam sistem navigasi inersia. Mereka terkenal karena akurasi, keandalan, dan daya tahannya yang luar biasa. Tidak seperti gyro mekanis, FOG tidak memiliki bagian yang bergerak sehingga mengurangi risiko keausan. Selain itu, mereka tahan terhadap guncangan dan getaran, menjadikannya ideal untuk lingkungan yang menuntut seperti aplikasi luar angkasa dan pertahanan.

Integrasi Giroskop Serat Optik dalam Navigasi Inersia

Sistem navigasi inersia semakin banyak yang menggunakan FOG karena presisi dan keandalannya yang tinggi. Giroskop ini memberikan pengukuran kecepatan sudut penting yang diperlukan untuk penentuan orientasi dan posisi secara akurat. Dengan mengintegrasikan FOG ke dalam sistem navigasi inersia yang ada, operator dapat memperoleh manfaat dari peningkatan akurasi navigasi, terutama dalam situasi yang memerlukan ketelitian ekstrem.

Penerapan Giroskop Serat Optik dalam Navigasi Inersia

Dimasukkannya FOG telah memperluas penerapan sistem navigasi inersia di berbagai domain. Di bidang kedirgantaraan dan penerbangan, sistem yang dilengkapi FOG menawarkan solusi navigasi yang tepat untuk pesawat terbang, drone, dan pesawat ruang angkasa. Mereka juga banyak digunakan dalam navigasi maritim, survei geologi, dan robotika canggih, memungkinkan sistem ini beroperasi dengan kinerja dan keandalan yang ditingkatkan.

Varian Struktural Giroskop Serat Optik yang Berbeda

Giroskop serat optik hadir dalam berbagai konfigurasi struktural, dengan konfigurasi utama yang saat ini memasuki bidang teknik adalahgiroskop serat optik pemelihara polarisasi loop tertutup. Inti dari giroskop ini adalahloop serat yang mempertahankan polarisasi, terdiri dari serat pemelihara polarisasi dan kerangka yang dirancang secara presisi. Konstruksi loop ini melibatkan metode penggulungan simetris empat kali lipat, dilengkapi dengan gel penyegel unik untuk membentuk kumparan loop serat keadaan padat.