Komponen Inti dari Panduan Inersia:Giroskop Serat Optik

Pengantar Giroskop Serat Optik

Sistem navigasi inersia sangat bergantung pada akurasi dan presisi komponen-komponen intinya. Salah satu komponen yang telah meningkatkan kemampuan sistem ini secara signifikan adalah Giroskop Serat Optik (FOG). FOG merupakan sensor penting yang berperan penting dalam mengukur kecepatan sudut pesawat dengan akurasi yang luar biasa.

Operasi Giroskop Serat Optik

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

Prinsip giroskop serat optik melibatkan pemancaran seberkas cahaya dari fotodetektor. Berkas cahaya ini melewati sebuah coupler, masuk dari satu ujung dan keluar dari ujung lainnya. Kemudian, berkas cahaya tersebut bergerak melalui sebuah loop optik. Dua berkas cahaya, yang datang dari arah berbeda, memasuki loop dan membentuk superposisi koheren setelah berputar mengelilinginya. Cahaya yang kembali memasuki dioda pemancar cahaya (LED), yang digunakan untuk mendeteksi intensitasnya. Meskipun prinsip giroskop serat optik mungkin tampak sederhana, tantangan paling signifikan terletak pada penghilangan faktor-faktor yang memengaruhi panjang lintasan optik kedua berkas cahaya tersebut. Hal ini merupakan salah satu isu paling krusial yang dihadapi dalam pengembangan giroskop serat optik.

1：dioda superluminescent           2：dioda fotodetektor

3.kopler sumber cahaya           4.kopler cincin serat            5.cincin serat optik

Keuntungan Giroskop Serat Optik

FOG menawarkan beberapa keunggulan yang menjadikannya sangat berharga dalam sistem navigasi inersia. FOG terkenal karena akurasi, keandalan, dan daya tahannya yang luar biasa. Tidak seperti giroskop mekanis, FOG tidak memiliki komponen yang bergerak, sehingga mengurangi risiko keausan. Selain itu, FOG tahan terhadap guncangan dan getaran, sehingga ideal untuk lingkungan yang menantang seperti aplikasi kedirgantaraan dan pertahanan.

Integrasi Giroskop Serat Optik dalam Navigasi Inersia

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

Aplikasi Giroskop Serat Optik dalam Navigasi Inersia

Penggunaan FOG telah memperluas aplikasi sistem navigasi inersia di berbagai bidang. Di bidang kedirgantaraan dan penerbangan, sistem yang dilengkapi FOG menawarkan solusi navigasi yang presisi untuk pesawat terbang, drone, dan wahana antariksa. Sistem ini juga banyak digunakan dalam navigasi maritim, survei geologi, dan robotika canggih, sehingga memungkinkan sistem ini beroperasi dengan kinerja dan keandalan yang lebih baik.

Varian Struktural Giroskop Serat Optik yang Berbeda

Giroskop serat optik hadir dalam berbagai konfigurasi struktural, dengan yang paling dominan saat ini memasuki bidang teknik adalahgiroskop serat optik pemelihara polarisasi loop tertutupInti dari giroskop ini adalahloop serat pemelihara polarisasi, terdiri dari serat-serat yang mempertahankan polarisasi dan kerangka kerja yang dirancang secara presisi. Konstruksi loop ini melibatkan metode penggulungan simetris empat kali lipat, dilengkapi dengan gel penyegel unik untuk membentuk kumparan loop serat solid-state.