Komponen Inti dari Panduan Inersia:Giroskop Serat Optik

Pengantar Giroskop Serat Optik

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

Pengoperasian Giroskop Serat Optik

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

Prinsip giroskop serat optik melibatkan pancaran seberkas cahaya dari fotodetektor. Berkas cahaya ini melewati coupler, masuk dari satu ujung dan keluar dari ujung lainnya. Kemudian, berkas cahaya tersebut bergerak melalui loop optik. Dua berkas cahaya, yang datang dari arah yang berbeda, memasuki loop 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 mungkin tampak mudah, tantangan paling signifikan terletak pada penghilangan faktor-faktor yang memengaruhi panjang lintasan optik kedua berkas cahaya tersebut. Ini adalah salah satu masalah paling kritis 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 membuatnya sangat berharga dalam sistem navigasi inersia. FOG terkenal karena akurasi, keandalan, dan daya tahannya yang luar biasa. Tidak seperti giroskop mekanis, FOG tidak memiliki bagian 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 penting 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 memerlukan presisi ekstrem.

Aplikasi Giroskop Serat Optik dalam Navigasi Inersia

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

Varian Struktural Berbeda dari Giroskop Serat Optik

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, yang terdiri dari serat yang mempertahankan polarisasi dan rangka 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.