Zuntz Optikoko Gyro

Zuntz optikoko giroskopioa zuntz-abiadura angeluarren sentsore da, hau da, zuntz optikoko sentsore ezberdinen artean itxaropentsuena. Zuntz optikoko giroskopioak, eraztun laser giroskopioa bezala, zati mekaniko mugikorrik ez, berotze denborarik ez, azelerazio ez-sentikorra, sorta dinamiko zabala, irteera digitala eta tamaina txikia ditu. Horrez gain, zuntz optikoko giroskopioak eraztun laser giroskopioen gabezi larriak gainditzen ditu, hala nola kostu handia eta blokeo fenomenoa. Hori dela eta, zuntz optikoko giroskopioak baloratzen dituzte herrialde askotan. Zehaztasun baxuko zuntz optikoko giroskopio zibilak lote txikietan ekoitzi dira Mendebaldeko Europan. 1994an, Amerikako giroskopioen merkatuan zuntz optikoko giroskopioen salmentak %49ra iritsiko direla kalkulatzen da, eta kablezko giroskopioak bigarren postua hartuko duela (salmenten %35a).

Zuntz optikoko giroskopioaren funtzionamendu-printzipioa Sagnac efektuan oinarritzen da. Sagnac efektua espazio inertzialarekiko biratzen duen begizta itxiko bide optiko batean hedatzen den argiaren efektu orokor bat da, hau da, argi-iturri beretik igortzen diren ezaugarri berdinak dituzten bi argi-izpi bide optiko itxi berean kontrako norabideetan hedatzen dira. . Azkenik batu detekzio-puntu berean.
Bide optiko itxiaren planoarekiko perpendikularra den ardatzaren inguruan biraketa-abiadura angeluar bat badago, argi-izpiek aurrera eta alderantzizko noranzkoetan egiten duten bide optikoa desberdina da, bide optikoko aldea sortzen da. eta bide optikoaren diferentzia biraketa-abiadura angeluarrarekiko proportzionala da. . Beraz, bide optikoaren diferentzia eta dagokion fase-diferentziaren informazioa ezagutzen diren bitartean, biraketa-abiadura angeluarra lor daiteke.

Giroskopio elektromekanikoarekin edo laser giroskopioarekin alderatuta, zuntz optikoko giroskopioak ezaugarri hauek ditu:
(1) Zati gutxi, tresna irmoa eta egonkorra da eta inpaktuari eta azelerazioarekiko erresistentzia handia du;
(2) Harilatutako zuntza luzeagoa da, eta horrek detekzio-sentsibilitatea eta bereizmena hobetzen ditu laser-giroskopioarena baino magnitude-agindu batzuetan;
(3) Ez dago transmisio mekanikoko piezarik, eta ez dago higadura arazorik, beraz, bizitza luzea du;
(4) Erraza da zirkuitu optiko integratuko teknologia hartzea, seinalea egonkorra da eta zuzenean irteera digitalerako erabil daiteke eta ordenagailuko interfazearekin konektatu daiteke;
(5) Zuntz optikoaren luzera edo bobinako argiaren hedapen ziklikoaren kopurua aldatuz, zehaztasun desberdinak lor daitezke eta barruti dinamiko zabala lor daiteke;
(6) Izpi koherenteak hedapen-denbora laburra du, beraz, printzipioz, berehala abiarazi daiteke aurrez berotu gabe;
(7) Eraztun laser-giroskopioarekin batera erabil daiteke hainbat nabigazio inertzial sistemaren sentsoreak osatzeko, batez ere uhal-behera nabigazio inertzial sistemen sentsoreak;
(8) Egitura sinplea, prezio baxua, tamaina txikia eta pisu arina.

Sailkapena
Lan-printzipioaren arabera:
Zuntz optikoko giroskopio interferometrikoak (I-FOG), zuntz optikoko giroskopioen lehen belaunaldia, gaur egun gehien erabiltzen direnak dira. Bira anitzeko zuntz optikoko bobina erabiltzen du SAGNAC efektua hobetzeko. Bira anitzeko modu bakarreko zuntz optikoko bobinaz osatutako habe toroidal bikoitzeko interferometro batek zehaztasun handiagoa eman dezake eta ezinbestean egitura orokorra zaildu egingo du;
Zuntz optikoko giroskopio erresonantea (R-FOG) bigarren belaunaldiko zuntz optikoko giroskopioa da. Eraztun-erresonadore bat erabiltzen du SAGNAC efektua hobetzeko eta hedapen ziklikoa zehaztasuna hobetzeko. Hori dela eta, zuntz laburragoak erabil ditzake. R-FOG-ek argi-iturri koherente indartsu bat erabili behar du erresonantzia-barrunbearen erresonantzia-efektua hobetzeko, baina argi-iturri koherente indartsuak efektu parasito asko ere ekartzen ditu. Efektu parasito hauek nola ezabatu da gaur egun oztopo tekniko nagusia.
Stimulated Brillouin Scattering Fiber Optical Gyroscope (B-FOG), hirugarren belaunaldiko zuntz optikoko giroskopioa aurreko bi belaunaldiekiko hobekuntza bat da, eta ikerketa teorikoko fasean dago oraindik.
Sistema optikoaren konposizioaren arabera: mota optiko integratua eta zuntz osoko zuntz optikoko giroskopioa.
Egituraren arabera: ardatz bakarreko eta ardatz anitzeko zuntz optikoko giroskopioak.
Begizta motaren arabera: begizta irekiko zuntz optikoko giroskopioa eta begizta itxiko zuntz optikoko giroskopioa.

1976an sartu zenetik, zuntz optikoko giroskopioa asko garatu da. Hala ere, zuntz optikoko giroskopioak arazo tekniko batzuk ditu oraindik, arazo hauek zuntz optikoko giroskopioaren zehaztasuna eta egonkortasuna eragiten dute eta, beraz, bere aplikazio sorta zabala mugatzen dute. batez ere:
(1) Tenperatura-iragankorren eragina. Teorian, eraztun-interferometroan atzera hedatzen diren bi argi-bideek luzera berdina dute, baina hori guztiz egia da sistema denborarekin aldatzen ez denean bakarrik. Esperimentuek erakusten dute fase-errorea eta errotazio-abiaduraren neurketaren balioaren noraeza proportzionalak direla tenperaturaren denbora-deribatuarekin. Hau oso kaltegarria da, batez ere beroketa garaian.
(2) Bibrazioaren eragina. Bibrazioak ere eragina izango du neurketan. Bilgarri egokiak erabili behar dira bobinaren sendotasun ona bermatzeko. Barne-diseinu mekanikoak oso zentzuzkoa izan behar du erresonantzia saihesteko.
(3) Polarizazioaren eragina. Gaur egun, modu bakarreko zuntzarik erabiliena polarizazio bikoitzeko moduko zuntza da. Zuntzaren birefingntziak fase-diferentzia parasitoa sortuko du, beraz, polarizazio-iragazkia beharrezkoa da. Despolarizazio-zuntzak polarizazioa kendu dezake, baina kostua handitzea ekarriko du.
Goiko errendimendua hobetzeko. Hainbat irtenbide proposatu dira. Zuntz optikoko giroskopioaren osagaiak hobetzea eta seinaleak prozesatzeko metodoak hobetzea barne.