Inertial Navigation ဆိုတာ ဘာလဲ။
Inertial Navigation ၏အခြေခံများ
inertial navigation ၏ အခြေခံမူများသည် အခြားသော လမ်းကြောင်းပြနည်းများနှင့် တူညီပါသည်။ ၎င်းသည် ကနဦးအနေအထား၊ ကနဦးဦးတည်ချက်၊ အခိုက်အတန့်တစ်ခုချင်းစီ၏ ဦးတည်ချက်နှင့် ရွေ့လျားမှု၏ တိမ်းညွှတ်မှုအပါအဝင် အဓိကအချက်အလက်များကို ရယူခြင်းနှင့် လမ်းညွှန်ခြင်းနှင့် အနေအထားကဲ့သို့သော လမ်းညွှန်မှုဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ဘောင်များကို တိကျစွာဆုံးဖြတ်ရန် ဤဒေတာ (သင်္ချာဆိုင်ရာပေါင်းစပ်လုပ်ဆောင်မှုများ) တို့ကို အဆင့်ဆင့်ပေါင်းစပ်ခြင်းအပေါ် မူတည်သည်။
Inertial Navigation တွင် အာရုံခံကိရိယာများ၏ အခန်းကဏ္ဍ
ရွေ့လျားနေသော အရာဝတ္ထုတစ်ခု၏ လက်ရှိ တိမ်းညွှတ်မှု (သဘောထား) နှင့် တည်နေရာ အချက်အလက်ကို ရယူရန်၊ အဓိကအားဖြင့် accelerometers နှင့် gyroscopes များပါ၀င်သော အရေးကြီးသော အာရုံခံစနစ်များ Inertial လမ်းကြောင်းပြစနစ်များကို အသုံးပြုပါသည်။ ဤအာရုံခံကိရိယာများသည် inertial ရည်ညွှန်းဘောင်တစ်ခုတွင် သယ်ဆောင်သူ၏ angular velocity နှင့် အရှိန်ကို တိုင်းတာသည်။ ထို့နောက် ဒေတာကို ပေါင်းစပ်ပြီး အလျင်နှင့် နှိုင်းရအနေအထား အချက်အလက်ရရှိစေရန် အချိန်နှင့်အမျှ စီမံဆောင်ရွက်ပါသည်။ နောက်ပိုင်းတွင်၊ ဤအချက်အလက်ကို ကနဦးတည်နေရာဒေတာနှင့် တွဲဖက်၍ လမ်းကြောင်းပြသြဒိနိတ်စနစ်သို့ ပြောင်းလဲသွားကာ၊ သယ်ဆောင်သူ၏ လက်ရှိတည်နေရာကို အဆုံးအဖြတ်ပေးသည်။
Inertial Navigation Systems ၏ Operation Principles
Inertial လမ်းကြောင်းပြစနစ်များသည် ကိုယ်တိုင်ပါရှိသော၊ အတွင်းပိုင်းအပိတ်လမ်းကြောင်းပြစနစ်များအဖြစ် လုပ်ဆောင်ပါသည်။ ဝန်ဆောင်မှုပေးသူ၏ ရွေ့လျားမှုအတွင်း အမှားအယွင်းများကို ပြုပြင်ရန် ၎င်းတို့သည် အချိန်နှင့်တပြေးညီ ပြင်ပဒေတာအပ်ဒိတ်များကို အားမကိုးပါ။ ထို့ကြောင့်၊ တစ်ခုတည်းသော inertial navigation စနစ်သည် အချိန်တို လမ်းကြောင်းပြခြင်း လုပ်ငန်းများအတွက် သင့်လျော်ပါသည်။ တာရှည်လည်ပတ်မှုများအတွက်၊ ၎င်းကို ဂြိုလ်တုအခြေပြု လမ်းကြောင်းပြစနစ်များကဲ့သို့သော အခြားလမ်းကြောင်းပြနည်းလမ်းများနှင့် ပေါင်းစပ်ထည့်သွင်းထားသော အတွင်းပိုင်းအမှားများကို အချိန်အခါအလိုက် ပြုပြင်ရပါမည်။
Inertial Navigation ၏ ဖုံးကွယ်နိုင်မှု
ကောင်းကင်သွားလာခြင်း၊ ဂြိုလ်တုသွားလာခြင်းနှင့် ရေဒီယိုလမ်းညွှန်ခြင်းအပါအဝင် ခေတ်မီလမ်းကြောင်းပြနည်းပညာများတွင် inertial navigation သည် ကိုယ်ပိုင်အုပ်ချုပ်ခွင့်ရအဖြစ် ထင်ရှားသည်။ ၎င်းသည် ပြင်ပပတ်ဝန်းကျင်သို့ အချက်ပြမှုများကို ထုတ်လွှတ်ခြင်းလည်းမဟုတ်သလို ကောင်းကင်အရာဝတ္ထုများ သို့မဟုတ် ပြင်ပအချက်ပြမှုများအပေါ်လည်း မူတည်ပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ inertial navigation စနစ်များသည် ဖုံးကွယ်နိုင်မှု အမြင့်ဆုံးအဆင့်ကို ပေးစွမ်းနိုင်ပြီး ၎င်းတို့သည် လျှို့ဝှက်မှုအများဆုံးလိုအပ်သော အပလီကေးရှင်းများအတွက် စံပြဖြစ်စေပါသည်။
Inertial Navigation ၏တရားဝင်အဓိပ္ပါယ်
Inertial Navigation System (INS) သည် အာရုံခံကိရိယာများအဖြစ် gyroscopes နှင့် accelerometers များကို အသုံးပြုသည့် လမ်းညွှန်မှုဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်ခန့်မှန်းစနစ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ gyroscopes ၏ထွက်ရှိမှုကိုအခြေခံ၍ စနစ်သည် လမ်းကြောင်းပြသြဒိနိတ်စနစ်ရှိ သယ်ဆောင်သူ၏အမြန်နှုန်းနှင့် တည်နေရာကိုတွက်ချက်ရန် accelerometers များ၏အထွက်ကိုအသုံးပြုနေစဉ် navigation coordination system ကိုတည်ဆောက်သည်။
Inertial Navigation ၏အသုံးချမှုများ
Inertial နည်းပညာသည် အာကာသ၊ လေကြောင်း၊ ရေကြောင်း၊ ရေနံရှာဖွေရေး၊ ဘူမိဗေဒ၊ သမုဒ္ဒရာဆိုင်ရာ စစ်တမ်းများ၊ ဘူမိဗေဒ တူးဖော်မှု၊ စက်ရုပ်များနှင့် မီးရထားစနစ်များ အပါအဝင် နယ်ပယ်အသီးသီးတွင် ကျယ်ပြန့်သော အသုံးချမှုများကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ အဆင့်မြင့် inertial အာရုံခံကိရိယာများ ထွန်းကားလာမှုနှင့်အတူ၊ inertial နည်းပညာသည် မော်တော်ယာဥ်လုပ်ငန်းနှင့် ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ အီလက်ထရွန်နစ်ပစ္စည်းများကို အခြားနယ်ပယ်များအထိ အသုံးချနိုင်ခဲ့သည်။ ဤချဲ့ထွင်ထားသော အပလီကေးရှင်းများ၏ နယ်ပယ်ချဲ့ထွင်မှုသည် အပလီကေးရှင်းများစွာအတွက် တိကျမြင့်မားသော လမ်းကြောင်းပြခြင်းနှင့် နေရာချထားခြင်းဆိုင်ရာ စွမ်းရည်များကို ပံ့ပိုးပေးရာတွင် inertial navigation ၏ အဓိကကျသော အခန်းကဏ္ဍကို အလေးပေးပါသည်။
Inertial လမ်းညွှန်မှု၏ အဓိကအစိတ်အပိုင်း-Fiber Optic Gyroscope
Fiber Optic Gyroscopes မိတ်ဆက်
Inertial လမ်းကြောင်းပြစနစ်များသည် ၎င်းတို့၏ ပင်မအစိတ်အပိုင်းများ၏ တိကျမှုနှင့် တိကျမှုအပေါ် ကြီးမားစွာ အားကိုးပါသည်။ ဤစနစ်များ၏ စွမ်းဆောင်ရည်များကို သိသိသာသာ မြှင့်တင်ပေးသည့် အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုမှာ Fiber Optic Gyroscope (FOG) ဖြစ်သည်။ FOG သည် ကယ်ရီယာ၏ ထောင့်ကွေးအလျင်ကို သိသိသာသာ တိကျစွာဖြင့် တိုင်းတာရာတွင် အဓိကကျသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သည့် FOG ဖြစ်သည်။
Fiber Optic Gyroscope လည်ပတ်မှု
FOGs များသည် Sagnac effect ၏နိယာမအရ လုပ်ဆောင်သည်၊ ၎င်းသည် လေဆာရောင်ခြည်ကို သီးခြားလမ်းကြောင်းနှစ်ခုအဖြစ်ခွဲကာ ဆံထုံးဖိုက်ဘာအော့ပတစ်ကွင်းပတ်တစ်လျှောက် ဆန့်ကျင်ဘက်လမ်းကြောင်းသို့ သွားလာခွင့်ပြုသည်။ FOG ဖြင့်ထည့်သွင်းထားသော ကယ်ရီယာသည် လှည့်သည့်အခါ၊ အလင်းတန်းနှစ်ခုကြားရှိ ခရီးသွားချိန်ကွာခြားချက်သည် ကယ်ရီယာ၏လည်ပတ်မှု၏ထောင့်ကွေးအလျင်နှင့်အချိုးကျပါသည်။ Sagnac အဆင့်ပြောင်းလဲမှုဟုလူသိများသော ဤအချိန်ကြန့်ကြာမှုသည် FOG အား ဝန်ဆောင်မှုပေးသူ၏လည်ပတ်မှုနှင့်ပတ်သက်၍ တိကျသောဒေတာကိုပေးစွမ်းနိုင်စေခြင်းဖြင့် တိကျစွာတိုင်းတာသည်။
fiber optic gyroscope ၏နိယာမသည် photodetector မှအလင်းတန်းတစ်ခုထုတ်လွှတ်ခြင်းပါဝင်သည်။ ဤအလင်းတန်းသည် အစွန်းတစ်ဖက်မှ ဝင်ရောက်ကာ အခြားတစ်ခုမှ ထွက်သော အတွဲအစပ်တစ်ခုမှတဆင့် ဖြတ်သန်းသွားပါသည်။ ထို့နောက် ၎င်းသည် optical loop မှတဆင့် လည်ပတ်သည်။ မတူညီသော ဦးတည်ရာများမှ ထွက်ပေါ်လာသော အလင်းတန်းနှစ်ခုသည် ကွင်းပတ်အတွင်းသို့ ဝင်ရောက်ပြီး ပတ်ပတ်လည်ကို လှည့်ပတ်ပြီးနောက် ပေါင်းစပ်ထားသော superposition ကို ဖြည့်သွင်းပါ။ ပြန်လာသောအလင်းသည် ၎င်း၏ပြင်းထန်မှုကို သိရှိရန်အသုံးပြုသည့် အလင်းထုတ်လွှတ်သည့်ဒိုင်အိုဒ (LED) ကို ပြန်လည်ဝင်ရောက်သည်။ fiber optic gyroscope ၏နိယာမသည် ရိုးရိုးရှင်းရှင်းဟုထင်ရသော်လည်း၊ အထင်ရှားဆုံးစိန်ခေါ်မှုမှာ အလင်းတန်းနှစ်ခု၏ အလင်းတန်းလမ်းကြောင်းအရှည်ကို ထိခိုက်စေသည့်အချက်များကို ဖယ်ရှားခြင်းတွင်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် fiber optic gyroscopes ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးတွင် ကြုံတွေ့ရသော အရေးကြီးဆုံးပြဿနာများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်သည်။
1: superluminescent diode 2: ဓာတ်ပုံထောက်လှမ်းဒိုင်အိုဒ
3.light source coupler 4.ဖိုက်ဘာလက်စွပ် coupler 5.optical fiber လက်စွပ်
Fiber Optic Gyroscopes ၏ အားသာချက်များ
FOG များသည် inertial navigation စနစ်များတွင် တန်ဖိုးမဖြတ်နိုင်သော အားသာချက်များစွာကို ပေးဆောင်သည်။ ၎င်းတို့သည် ၎င်းတို့၏ထူးခြားသောတိကျမှု၊ ယုံကြည်စိတ်ချရမှုနှင့် ကြာရှည်ခံမှုတို့အတွက် ကျော်ကြားသည်။ စက်ယန္တရား gyros နှင့်မတူဘဲ၊ FOG များသည် ရွေ့လျားနိုင်သော အစိတ်အပိုင်းများ မပါရှိသောကြောင့် ဝတ်ဆင်ခြင်းနှင့် မျက်ရည်ထွက်နိုင်ခြေကို လျှော့ချပေးသည်။ ထို့အပြင် ၎င်းတို့သည် တုန်ခါမှုနှင့် တုန်ခါမှုတို့ကို ခံနိုင်ရည်ရှိပြီး အာကာသယာဉ်နှင့် ကာကွယ်ရေးဆိုင်ရာ အသုံးချပရိုဂရမ်များကဲ့သို့ လိုအပ်ချက်ရှိသော ပတ်ဝန်းကျင်များအတွက် စံပြဖြစ်စေသည်။
Inertial Navigation တွင် Fiber Optic Gyroscope များ ပေါင်းစပ်ခြင်း။
Inertial လမ်းကြောင်းပြစနစ်များသည် ၎င်းတို့၏ တိကျမှုနှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုတို့ကြောင့် FOGs များကို ပိုမိုထည့်သွင်းလာပါသည်။ ဤ gyroscopes များသည် ဦးတည်ချက်နှင့် တည်နေရာကို တိကျစွာဆုံးဖြတ်ရန်အတွက် လိုအပ်သော အရေးကြီးသော angular အလျင်တိုင်းတာမှုများကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။ FOG များကို လက်ရှိ inertial လမ်းကြောင်းပြစနစ်များတွင် ပေါင်းစည်းခြင်းဖြင့်၊ အထူးသဖြင့် အလွန်တိကျရန်လိုအပ်သည့် အခြေအနေများတွင် အော်ပရေတာများသည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော လမ်းကြောင်းပြတိကျမှုမှ အကျိုးကျေးဇူးရရှိနိုင်ပါသည်။
Inertial Navigation တွင် Fiber Optic Gyroscopes ၏အသုံးချမှုများ
FOGs များပါဝင်ခြင်းသည် နယ်ပယ်အသီးသီးတွင် inertial navigation system ၏ applications များကို ချဲ့ထွင်ခဲ့သည်။ အာကာသယာဉ်နှင့်လေကြောင်းတွင် FOG တပ်ဆင်ထားသောစနစ်များသည် လေယာဉ်၊ ဒရုန်းများနှင့် အာကာသယာဉ်များအတွက် တိကျသောလမ်းကြောင်းပြဖြေရှင်းချက်များကို ပေးဆောင်သည်။ ၎င်းတို့ကို ရေကြောင်းသွားလာမှု၊ ဘူမိဗေဒစစ်တမ်းများနှင့် ခေတ်မီစက်ရုပ်များတွင်လည်း ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုထားသောကြောင့် အဆိုပါစနစ်များကို စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုဖြင့် လည်ပတ်နိုင်စေပါသည်။
Fiber Optic Gyroscopes ၏ ကွဲပြားခြားနားသော ဖွဲ့စည်းပုံ မူကွဲများ
Fiber optic gyroscopes များသည် အမျိုးမျိုးသော structural configurations များဖြင့် ရောက်ရှိလာကြပြီး၊ လက်ရှိ အင်ဂျင်နီယာနယ်ပယ်တွင် လွှမ်းမိုးမှုရှိသော အရာမှာ၊closed-loop polarization-maintaining fiber optic gyroscope. ဤ gyroscope ၏ အူတိုင်မှာpolarization-maintaining fiber loopပိုလာဇေးရှင်း-ထိန်းသိမ်းထားသော အမျှင်များနှင့် တိကျစွာ ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော မူဘောင်များ ပါဝင်သည်။ ဤကွင်းပတ်တည်ဆောက်ရာတွင် အစိုင်အခဲ-စတိတ်ဖိုက်ဘာကွင်းပတ်ကွိုင်ကိုဖွဲ့စည်းရန် ထူးခြားသောတံဆိပ်ခတ်ဂျယ်ဖြင့်ဖြည့်စွက်သည့်လေးဆစီမက်ထရစ်အကွေ့အကောက်နည်းလမ်းပါဝင်ပါသည်။
၏အဓိကအင်္ဂါရပ်များPolarization-Fiber Optic G ကိုထိန်းသိမ်းခြင်းyro ကွိုင်
▶ ထူးခြားသောဘောင်ဒီဇိုင်း-gyroscope ကွင်းများတွင် အမျိုးမျိုးသော ပိုလာဇေးရှင်း-ထိန်းသိမ်းထားသော အမျှင်များကို လွယ်ကူစွာ လိုက်လျောညီထွေဖြစ်စေမည့် ထူးခြားသောဘောင်ဒီဇိုင်းကို ပါရှိသည်။
▶ Fourfold Symmetric Winding Technique-လေးဆစီမက်ထရစ်အကွေ့အကောက်နည်းပညာသည် Shupe အကျိုးသက်ရောက်မှုကို နည်းပါးစေပြီး တိကျပြီး ယုံကြည်စိတ်ချရသော တိုင်းတာမှုများကို သေချာစေသည်။
▶ အဆင့်မြင့် တံဆိပ်ခတ်လိမ်းဆေး ပစ္စည်း-တစ်မူထူးခြားသော ကုသခြင်းနည်းပညာဖြင့် ပေါင်းစပ်ထားသော အဆင့်မြင့် အလုံပိတ်ဂျယ်ပစ္စည်းများ၏ အလုပ်အကိုင်သည် တုန်ခါမှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိစေကာ အဆိုပါ gyroscope loops များကို လိုအပ်ချက်ရှိသော ပတ်ဝန်းကျင်များတွင် အသုံးပြုရန်အတွက် စံပြဖြစ်စေပါသည်။
▶ High Temperature Coherence Stability:gyroscope loops များသည် အပူချိန်မြင့်မားသော ပေါင်းစပ်တည်ငြိမ်မှုကိုပြသပြီး မတူညီသောအပူအခြေအနေများတွင်ပင် တိကျမှုကိုသေချာစေသည်။
▶ ရိုးရှင်းသော ပေါ့ပါးသော မူဘောင်-gyroscope loops များကို ရိုးရှင်းသော်လည်း ပေါ့ပါးသော framework ဖြင့် အင်ဂျင်နီယာချုပ်ထားပြီး မြင့်မားသော လုပ်ဆောင်မှု တိကျမှုကို အာမခံပါသည်။
▶ တစ်သမတ်တည်း လှည့်ပတ်ခြင်း လုပ်ငန်းစဉ်-အကွေ့အကောက်များသော လုပ်ငန်းစဉ်သည် တည်ငြိမ်ဆဲဖြစ်ပြီး တိကျသောဖိုက်ဘာအော့ပတစ် ဂီရိုစကုပ်များ၏ လိုအပ်ချက်များနှင့် လိုက်လျောညီထွေရှိနေသည်။
အကိုးအကား
Groves, PD (2008)။ Inertial Navigation နိဒါန်း။The Journal of Navigation, ၆၁(၁) ၁၃-၂၈။
El-Sheimy၊ N., Hou, H., & Niu, X. (2019)။ လမ်းကြောင်းပြအသုံးချမှုများအတွက် Inertial အာရုံခံကိရိယာနည်းပညာများ- အနုပညာ၏အခြေအနေ။ဂြိုလ်တု လမ်းကြောင်းပြခြင်း၊ ၁(၁) ၁-၁၅။
Woodman, OJ (2007)။ inertial navigation နိဒါန်း။University of Cambridge၊ ကွန်ပျူတာဓာတ်ခွဲခန်း၊ UCAM-CL-TR-696.
Chatila, R., & Laumond, JP (1985)။ မိုဘိုင်းစက်ရုပ်များအတွက် တည်နေရာကို ရည်ညွှန်းခြင်းနှင့် တသမတ်တည်း ကမ္ဘာပုံစံ ပုံဖော်ခြင်း။စက်ရုပ်နှင့် အလိုအလျောက်စနစ်ဆိုင်ရာ 1985 IEEE နိုင်ငံတကာညီလာခံ၏ လုပ်ငန်းစဉ်များတွင်(အတွဲ။ 2၊ စစ။ 138-145)။ IEEE
အခမဲ့ အတိုင်ပင်ခံ လိုအပ်ပါသလား။
ကျွန်ုပ်၏ ပရောဂျက်အချို့
ကျွန်ုပ်ပါဝင်လုပ်ဆောင်ခဲ့သော အံ့သြဖွယ်ကောင်းသော အလုပ်များ။ ဂုဏ်ယူစွာ!
