التطبيقات

استكشف مبادئ عمل الجيروسكوبات الليفية البصرية التكتيكية، وتطبيقاتها العسكرية والمدنية، وآفاق سوقها. تعرّف على أفضل المنتجات مثل GF-3G70 وGF-3G90، واكتشف دورها في صناعات الطيران والفضاء، والطائرات المسيّرة، وغيرها.1.مقدمةفي مجال الملاحة بالقصور الذاتي الحديثة، أصبحت الجيروسكوبات الليفية البصرية من الأجهزة الأساسية بفضل مزاياها الفريدة. سنتناول اليوم مبادئ عملها، ووضعها الحالي في السوق، وتطبيقاتها النموذجية، مع التركيز بشكل خاص على خصائص أداء الجيروسكوبات الليفية البصرية المستخدمة في التطبيقات التكتيكية.2.مبادئ عمل الجيروسكوبات الليفية البصريةالجيروسكوب الليفي البصري هو مستشعر ليفي بصري صلب بالكامل يعتمد على تأثير ساغناك. يتكون أساسه من ملف ليفي بصري، حيث ينتشر الضوء المنبعث من صمام ليزري ثنائي في اتجاهين على طول الملف. عند دوران النظام، يختلف مسارا انتشار شعاعي الضوء. وبقياس هذا الاختلاف في المسار البصري، يمكن تحديد الإزاحة الزاوية للمكون الحساس بدقة.ببساطة، تخيل إطلاق شعاعين ضوئيين في اتجاهين متعاكسين على مسار دائري. عندما يكون المسار ثابتًا، سيعود الشعاعان إلى نقطة البداية في آنٍ واحد. أما إذا كان المسار يدور، فإن الضوء المتحرك عكس اتجاه الدوران سيقطع مسافة أطول من الشعاع الآخر. يحسب الجيروسكوب الليفي البصري زاوية الدوران بقياس هذا الفرق الدقيق.3.التصنيف الفني ووضع السوقيمكن تقسيم الجيروسكوبات الليفية البصرية، بناءً على طرق عملها، إلى:الجيروسكوب الليفي البصري التداخلي (I-FOG)الجيروسكوب الرنيني ذو الألياف البصرية (R-FOG)جيروسكوب الألياف البصرية لتشتت بريلوين (B-FOG)أما فيما يتعلق بمستويات الدقة، فهي تشمل ما يلي:فئة تكتيكية منخفضة الجودةعيار تكتيكي عالي الجودةمستوى الملاحةدرجة الدقةيُظهر سوق الجيروسكوب الليفي البصري حاليًا خصائص الاستخدام المزدوج للتطبيقات العسكرية والمدنية:التطبيقات العسكرية: التحكم في وضعية الطائرات المقاتلة/الصواريخ، الملاحة للدبابات، قياس اتجاه الغواصات، إلخ.التطبيقات المدنية: الملاحة في السيارات/الطائرات، قياس الجسور، حفر آبار النفط، إلخ.تجدر الإشارة إلى أن الجيروسكوبات الليفية البصرية متوسطة إلى عالية الدقة تستخدم بشكل أساسي في المعدات العسكرية المتطورة مثل معدات الفضاء، في حين أن المنتجات منخفضة التكلفة ومنخفضة الدقة تستخدم على نطاق واسع في المجالات المدنية مثل استكشاف النفط والتحكم في وضعية الطائرات الزراعية والروبوتات.4.التحديات التقنية واتجاهات التطويريكمن مفتاح تحقيق دقة عالية في الجيروسكوبات الليفية البصرية في:1.دراسة تأثير الأجهزة البصرية والبيئات الفيزيائية على الأداء.2.كبح ضوضاء الشدة النسبية.مع تطور تقنية التكامل الكهروضوئي والألياف البصرية المتخصصة، تشهد الجيروسكوبات الليفية البصرية تطوراً سريعاً نحو التصغير وخفض التكلفة. وستصبح الجيروسكوبات الليفية البصرية المتكاملة عالية الدقة والمصغرة هي السائدة في المستقبل.5.منتجات الجيروسكوب الليفي البصري الموصى بها من الدرجة التكتيكيةعلى سبيل المثال، تتميز منتجات شركة مايكرو ماجيك، مثل الجيروسكوبات الليفية البصرية ذات الجودة التكتيكية، بدقة متوسطة، وتكلفة منخفضة، وعمر افتراضي طويل، مما يوفر لها مزايا سعرية كبيرة في السوق. فيما يلي منتجان شائعان:GF-3G70خصائص الأداء:استقرار الانحياز: 0.02~0.05 درجة/ساعةالتطبيقات النموذجية:وحدات كهروضوئية / منصات التحكم في الطيرانأنظمة الملاحة بالقصور الذاتي (INS) / وحدات القياس بالقصور الذاتي (IMU)أجهزة تثبيت المنصةأنظمة تحديد المواقعالباحثون عن الشمالGF-3G90خصائص الأداء:استقرار أعلى للانحياز: 0.006~0.015 درجة/ساعةعمر افتراضي طويل، موثوقية عاليةالتطبيقات النموذجية:التحكم في طيران الطائرة بدون طياررسم الخرائط والقياس بالقصور الذاتي المداريكبسولات كهروضوئيةمثبتات المنصة6.خاتمةتُعدّ تقنية الجيروسكوب الليفي البصري ذات أهمية استراتيجية بالغة للتنمية الصناعية والدفاعية والتكنولوجية للدول. ومع التطورات التكنولوجية وتوسع نطاق تطبيقاتها، ستلعب الجيروسكوبات الليفية البصرية دورًا محوريًا في مجالات أوسع. وتكتسب المنتجات ذات الجودة التكتيكية، بفضل كفاءتها العالية وتكلفتها المناسبة، انتشارًا واسعًا في الأسواق العسكرية والمدنية على حد سواء.G-F3G70جيروسكوب ثلاثي المحاور من الألياف البصريةG-F70ZKدقة متوسطة وعاليةجيروسكوب الألياف البصريةG-F3G90جيروسكوب ثلاثي المحاور من الألياف البصرية--

اكتشف التصميم المبتكر لوحدة قياس القصور الذاتي (IMU) المصغرة بتقنية الجيروسكوب الليفي البصري (FOG)، والتي توفر دقة عالية، واستهلاكًا منخفضًا للطاقة، وميزات احتياطية لتطبيقات الفضاء والملاحة والصناعة. تعرف على مزاياها التقنية وأدائها.1. نظرة عامةمع تزايد الطلب على أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي في مجالات الطيران والفضاء، والملاحة المتطورة، والتطبيقات الصناعية، أصبحت عوامل التصغير، وانخفاض استهلاك الطاقة، والموثوقية العالية مؤشرات أساسية. تقدم هذه المقالة حلاً تصميمياً مبتكراً لوحدة قياس القصور الذاتي (IMU) مصغرة تعتمد على جيروسكوب الألياف الضوئية (FOG)، مستندةً إلى خبرة أربعين عاماً في تكنولوجيا FOG، وتؤكد أداءها المتميز من خلال التحقق الهندسي.2. الخلفية التقنيةيقيس الجيروسكوب الليفي البصري (FOG) السرعة الزاوية باستخدام تأثير ساغناك. منذ ظهوره عام 1976، حلّ الجيروسكوب الليفي البصري تدريجياً محل الجيروسكوبات الميكانيكية والليزرية التقليدية بفضل بنيته الصلبة، وموثوقيته العالية، وسرعة تشغيله.3. تصميم بنية النظاميتكون نظام وحدة القياس بالقصور الذاتي (IMU) هذا من عنصرين أساسيين: وحدة IMU ودائرة IMU. تتضمن الوحدة أربعة مقاييس اهتزازية مرنة (FOGs) وأربعة مقاييس تسارع مرنة من الكوارتز، باستخدام بنية 4S. يمكن لأي توليفة من ثلاثة محاور تحقيق قياس ثلاثي الأبعاد للسرعة الزاوية والتسارع، مع وجود درجة حرية واحدة احتياطية لتحسين تحمل الأعطال.يتضمن نظام الدائرة الكهربائية دائرة واجهة رئيسية/احتياطية ووحدة إدارة الطاقة. توفر الواجهة الرئيسية/الاحتياطية طاقة احتياطية (باردة/ساخنة) وهي مسؤولة عن استقبال إشارات المستشعرات والتواصل مع نظام الملاحة، بالإضافة إلى توفير طاقة ثانوية. تتحكم وحدة إدارة الطاقة بشكل مستقل في تشغيل/إيقاف كل مستشعر قناة، مما يعزز تكامل النظام وقدرات تنظيم الطاقة.4. تحسين الجهاز والدائرة الأساسيةيُقلل تصميم إدارة الطاقة المُصغّر، الذي يستخدم دائرة واجهة LSMEU01 المُعتمدة على تغليف SIP ومرحلات التثبيت المغناطيسية، حجم دائرة IMU بأكملها بنسبة 50% تقريبًا، ويُخفّض وزنها إلى 0.778 كجم. ويعتمد مقياس التسارع استراتيجية تعويض حراري تعتمد على معايير مُجمّعة، مما يُحسّن استهلاك الطاقة للقناة الواحدة إلى 0.9 واط، ويُقلل بشكل فعّال الحمل الحراري الإجمالي.مؤشرات الأداءالوزن الإجمالي: 850 غرامالهيكل: تكوين احتياطي مع 4 أجهزة استشعار للحركة (FOGs) + 4 مقاييس تسارعبيئات التطبيق: الفضاء الجوي، ومسح الحفر، ومنصات الاتصالات الديناميكية، وغيرها من السيناريوهات ذات المتطلبات الصارمة فيما يتعلق بالحجم والطاقة والأداء.5. الآفاق المستقبليةاجتاز هذا التصميم اختبارات التكامل بنجاح في العديد من الأنظمة النموذجية، وأظهر أداءً مستقرًا وموثوقًا. وباعتباره أحد أصغر وحدات قياس القصور الذاتي (IMU) بتقنية FOG في السوق، يُعدّ U-F3X90 مناسبًا لتطبيقات مثل أنظمة مرجعية الاتجاه والوضع (AHRS)، وأنظمة التحكم في الطيران، ومنصات الملاحة المدمجة بالقصور الذاتي/الأقمار الصناعية، والمعدات الصناعية عالية الديناميكية. كما يوفر حلاً عالي الدقة ومنخفض الطاقة لمختلف التطبيقات المتطورة.  U-F3X90وحدة قياس القصور الذاتي (IMU) ذات الجيروسكوب الليفي البصري --

اكتشف كيف تُحدث مستشعرات الميل اللاسلكية ثورة في قياس انحراف سطح جناح الطائرة. من خلال تحسين نموذج الخطأ ثنائي المحور ونظام القياس اللاسلكي الفوري، يمكنك تحقيق دقة تصل إلى 0.05 درجة وتركيب فعال، مما يعزز كفاءة وسلامة تصنيع الطائرات.في مجال صناعة الطائرات، يؤثر التحكم الدقيق في الأجنحة وأسطح التحكم بشكل مباشر على أداء الطيران وسلامته. ومع انتشار تقنية التجميع المعياري، أصبح الكشف السريع والفعال عن زاوية انحراف أسطح الأجنحة المتحركة تحديًا رئيسيًا لتحسين كفاءة خطوط الإنتاج. تعتمد طرق الكشف التقليدية على تجهيزات ميكانيكية معقدة وأجهزة استشعار سلكية، وهي معقدة التركيب وتستغرق وقتًا طويلاً، وبالتالي يصعب عليها تلبية متطلبات الإنتاج الحديثة عالية الدقة والفورية.اليوم، سنستكشف بعمق حلاً مبتكرًا يعتمد على أجهزة استشعار الميل اللاسلكية، والذي لا يبسط عملية التثبيت فحسب، بل يدفع أيضًا دقة القياس إلى مستوى جديد من خلال نماذج الخطأ المحسنة وخوارزميات المعايرة. 1. التحديات التقنية: لماذا هناك حاجة إلى أجهزة استشعار الميل اللاسلكية؟يواجه اكتشاف زوايا انحراف الأسطح المتحركة للطائرات (مثل اللوحات والجنيحات) تحديات متعددة:تعقيد التركيب: تتطلب الطرق التقليدية تخصيص العديد من التجهيزات الميكانيكية، وهو أمر يستغرق وقتاً طويلاً ويتطلب جهداً كبيراً من العمال.نقص الأداء في الوقت الفعلي: يحد توصيل أجهزة الاستشعار السلكية من الحركة ويجعل من الصعب التكيف مع سيناريوهات الاختبار الديناميكية.متطلبات الدقة العالية: يجب التحكم في زاوية انحراف أسطح الجناح في حدود 0.05 درجة، ويلزم أخذ عينات عالية التردد (>10 هرتز).على الرغم من أن الطرق الحالية (مثل التتبع بالليزر والقياس بالقصور الذاتي) لها مزاياها الخاصة، إلا أنها غالباً ما تواجه صعوبة في تحقيق التوازن بين سهولة الحمل والدقة والتكلفة. ومع ذلك، فإن ظهور أجهزة استشعار الميل اللاسلكية يوفر حلاً أفضل لهذه المشكلة. 2. الحل: نموذج الخطأ ثنائي المحور والاختراق في الأنظمة اللاسلكية(1) تحسين نموذج خطأ الزاوية المكانية ثنائي المحوربالنسبة للسيناريو الذي ينحرف فيه سطح الجناح حول المحور الأفقي، اقترح فريق البحث نموذجًا محسّنًا لخطأ القياس ثنائي المحور:إدخال متغيرات خطأ جديدة لحل مشكلة المعايرة عندما لا يكون مستوى تركيب المستشعر متوازياً.باستخدام خوارزمية معايرة تلقائية في البرنامج، يتم التحكم في خطأ خرج المستشعر ضمن النطاق المسموح به (

استكشف معايرة عالية الدقة لوحدة قياس القصور الذاتي FOG IMU (وحدة قياس القصور الذاتي بالجيروسكوب الليفي البصري) عبر نطاقات درجات الحرارة الكاملة. تعرّف على تقنيات نمذجة الأخطاء الرئيسية، ومعايرة المعدل ثنائي الاتجاه ثلاثي الأبعاد/المعايرة أحادية الموضع، وتعويض الاستيفاء الخطي القطعي (PLI) لتحسين دقة الملاحة في الطائرات بدون طيار والمركبات ذاتية القيادة والروبوتات.كيف يمكن لـ FOG IMU (وحدة قياس القصور الذاتي مرتكز على جيروسكوب الألياف البصريةكيف يمكن الحفاظ على دقة عالية في بيئات درجات الحرارة المعقدة؟ تحلل هذه المقالة بشكل شامل أساليب نمذجة الأخطاء وتعويضها.1. مقدمة عن وحدة قياس القصور الذاتي FOG: "عقل" نظام الملاحة الجويةفي الطائرات الحديثة، وخاصة في أنظمة الطائرات المسيّرة ذات المراوح الصغيرة، يُعدّ مقياس القصور الذاتي القائم على الجيروسكوب الليفي البصري (FOG IMU) المكوّن الأساسي لنظام معلومات الملاحة وقياس الوضع. يتميّز الجيروسكوب الليفي البصري (FOG) القائم على تأثير ساغناك بمزايا مثل الدقة العالية، ومقاومة الصدمات القوية، والاستجابة السريعة، ولكنه يعاني من ضعف التكيف مع تغيرات درجة الحرارة. وهذا قد يؤدي بسهولة إلى أخطاء في القياس أثناء الطيران حيث تتغير البيئة الديناميكية بشكل كبير، مما يؤثر على أداء نظام الملاحة ككل.2. مصادر الخطأ: تحليل الانحرافات الشائعة في قياسات وحدة القياس بالقصور الذاتي FOGيمكن تصنيف أخطاء وحدة القياس بالقصور الذاتي FOG بشكل رئيسي إلى نوعين:(1) خطأ قناة السرعة الزاوية: يشمل ذلك خطأ التثبيت، وخطأ العامل النسبي، وخطأ الانحياز الصفري، وما إلى ذلك.(2) خطأ قناة التسارع: يحدث بشكل رئيسي بسبب خطأ التثبيت، وانحراف درجة الحرارة، والاضطراب الديناميكي.تتراكم هذه الأخطاء في البيئة الفعلية، مما يؤثر بشكل خطير على استقرار ودقة نظام التحكم في الطيران.3. قيود طرق المعايرة التقليديةعلى الرغم من أن طريقة المعايرة الثابتة متعددة الاتجاهات التقليدية وطريقة السرعة الزاوية يمكن أن تعالج جزئياً مشكلة الأخطاء، إلا أنها تعاني من أوجه قصور واضحة في الجوانب التالية:(1) عدم القدرة على تحقيق التوازن بين الدقة والكفاءة الحسابية(2) لا ينطبق على تعويض نطاق درجة الحرارة الكامل(3) تؤثر الاضطرابات الديناميكية على استقرار المعايرةيتطلب ذلك نمذجة أكثر ذكاءً وكفاءة للأخطاء و آلية تعويض درجة الحرارة.4. شرح مفصل لطريقة معايرة السرعة الموجبة والسالبة ثلاثية الأبعاد/الوضع أحادي المحور في نطاق درجة الحرارة الكامل(1) معايرة دقيقة عند نقاط حرارية متعددةمن خلال تحديد نقاط درجة حرارة متعددة تتراوح من -10 درجة مئوية إلى 40 درجة مئوية وإجراء معايرة دوران ثلاثية المحاور عند كل نقطة، يمكن جمع معلمات الخطأ المتعلقة بدرجة الحرارة.(2) طريقة السرعة الموجبة والسالبة ثلاثية الأبعاد: محاكاة دقيقة لظروف الطيران الحقيقيةباستخدام قرص دوار أحادي المحور وأداة سداسية عالية الدقة، يمكن تحقيق معايرة السرعة الموجبة والسالبة في اتجاهات المحور X/Y/Z، مما يعزز قدرة النظام على التكيف مع البيئات الديناميكية.(3) تثبيت الوضعية أحادي المحور: التقاط سريع لإزاحة النظام الصفريةأثناء الحفاظ على حالة ثابتة، يتم تسجيل الإزاحات الأولية تحت درجات حرارة مختلفة لتوفير دعم دقيق للبيانات لنمذجة الأخطاء اللاحقة.5. قطعًا الاستيفاء الخطي (PLI): أداة دقيقة لتعويض الأخطاء مع حمل حسابي منخفضلتلبية متطلبات تعويض الخطأ لوحدة قياس القصور الذاتي FOG عبر نطاق درجة الحرارة بأكمله، تقترح هذه الورقة البحثية خوارزمية الاستيفاء الخطي القطعي (PLI)، والتي تتميز بالخصائص التالية:(1) انخفاض الحمل الحسابي: مناسب لأنظمة الملاحة المدمجة ذات الموارد المحدودة(2) قدرة تعويض قوية في الوقت الفعلي: يتم تعديل الخطأ ديناميكيًا مع تغيرات درجة الحرارة(3) سهولة النشر والتحديثبالمقارنة مع طريقة المربعات الصغرى عالية الرتبة، يضمن مخطط PLI دقة التعويض مع تقليل العبء الحسابي للنظام بشكل كبير، مما يجعله مناسبًا لسيناريوهات الحوسبة في الوقت الحقيقي أثناء الطيران.6. التحقق العملي: أداء متميز في بيئات طيران معقدةمن خلال التجارب الميدانية على متن الطائرة، عززت هذه الطريقة بشكل كبير دقة القياس والقدرة على التكيف البيئي للنظام في ظل درجات حرارة مختلفة واضطرابات ديناميكية، مما يوفر أساسًا متينًا للملاحة لمنصات الطيران اللاحقة عالية الأداء للطائرات الدوارة الصغيرة.7. الخلاصة: إن إتقان نمذجة الأخطاء وتعويضها في وحدة القياس بالقصور الذاتي FOG هو المفتاح لبناء منصة طيران عالية الموثوقية.مع تطور المركبات الجوية غير المأهولة وأنظمة الطيران الذكية، أصبحت متطلبات دقة أنظمة الملاحة أكثر صرامة. ومن خلال تطبيق أساليب معايرة السرعة الموجبة والسالبة ثلاثية المواضع وتعويض الاستيفاء الخطي المجزأ، يمكن تحسين قدرة وحدة القياس بالقصور الذاتي (IMU) المزودة بتقنية FOG على التكيف ودقتها بشكل ملحوظ في نطاق درجات الحرارة الكامل وفي البيئات الديناميكية القوية. ومن المتوقع أن تلعب هذه التقنية دورًا أكبر في المستقبل في مجالات القيادة الذاتية، وملاحة الروبوتات، وجمع الخرائط عالية الدقة، وغيرها.U-F3X80،U-F3X90, U-F3X100،ويو-إف300 يمكننا استخدام طريقة معايرة ثلاثية الاتجاهات (معدل موجب وسالب) ذات موضع واحد، مع تعويض PLI، وذلك ضمن نطاق درجة الحرارة الكامل. وبناءً على خصائص الخطأ في الجيروسكوب الليفي البصري ومقياس التسارع المرن الكوارتزي، تم إنشاء نموذج خطأ وحدة قياس القصور الذاتي للجيروسكوب الليفي البصري، وصُممت خطة معايرة ثلاثية البتات (معدل موجب وسالب) ذات موضع واحد عند كل نقطة درجة حرارة ثابتة. تُستخدم خوارزمية PLI لتعويض أخطاء درجة الحرارة المتعلقة بالانحياز الصفري ومعامل المقياس للنظام في الوقت الفعلي، مما يقلل من عبء المعايرة وحجم حسابات خوارزمية التعويض، ويُحسّن من ديناميكيات النظام، وقدرته على التكيف مع بيئة درجة الحرارة، ودقة القياس.U-F3X80وحدة قياس القصور الذاتي (IMU) ذات الجيروسكوب الليفي البصريU-F100Aوحدة قياس القصور الذاتي (IMU) متوسطة الدقة تعتمد على جيروسكوب الألياف البصريةU-F3X100وحدة قياس القصور الذاتي (IMU) ذات الجيروسكوب الليفي البصريU-F3X90وحدة قياس القصور الذاتي (IMU) ذات الجيروسكوب الليفي البصري 

تعرّف على كيفية تقليل الحساسية المغناطيسية في وحدات القياس بالقصور الذاتي (IMU) المزودة بتقنية FOG باستخدام تقنيات متقدمة مثل إزالة الاستقطاب، والحماية المغناطيسية، وتعويض الأخطاء. اكتشف حلولاً عالية الدقة لأنظمة الطيران والملاحة.في وحدات القياس بالقصور الذاتي عالية الدقة (IMUs)، يُعد الجيروسكوب الليفي البصري (FOG) أحد المكونات الأساسية، ويُعد أداؤه بالغ الأهمية لتحديد موقع واتجاه النظام بأكمله. ومع ذلك، نظرًا لـ تأثير فاراداي في ملف الألياف البصرية، يكون جهاز قياس التذبذب البصري (FOG) حساسًا للغاية لشذوذ المجال المغناطيسي، مما يؤدي مباشرة إلى تدهور أداء الانحياز الصفري والانحراف، وبالتالي التأثير على الدقة الإجمالية لوحدة القياس بالقصور الذاتي (IMU).إذن، كيف تتولد الحساسية المغناطيسية لوحدة القياس بالقصور الذاتي (IMU) المزودة بتقنية FOG؟ وكيف يمكن كبح هذا التأثير بفعالية؟ ستتناول هذه المقالة بالتحليل المعمق المسارات التقنية لتقليل الحساسية المغناطيسية لوحدة FOG، بدءًا من الجانب النظري وصولًا إلى التطبيق العملي الهندسي.1. حساسية الضباب للمجال المغناطيسي: بدءًا من الآلية الفيزيائيةيكمن سبب حساسية مقياس التذبذب البصري (FOG) للمجالات المغناطيسية في تأثير فاراداي، أي أنه عند مرور ضوء مستقطب خطيًا عبر مادة معينة، وتحت تأثير مجال مغناطيسي، يدور مستوى استقطابه. في بنية تداخل حلقة ساغناك لمقياس التذبذب البصري، يتسبب هذا الدوران في فرق طور بين شعاعين ينتشران في اتجاهين متعاكسين، مما يؤدي إلى أخطاء في القياس. بعبارة أخرى، لا يكون تداخل المجالات المغناطيسية ثابتًا، بل يؤثر ديناميكيًا على خرج مقياس التذبذب البصري بطريقة متغيرة.نظرياً، لا يُفترض أن يُحدث مجال مغناطيسي محوري عمودي على محور ملف الألياف الضوئية تأثير فاراداي. مع ذلك، عملياً، وبسبب الميل الطفيف أثناء لف الألياف الضوئية، يحدث "التأثير المغناطيسي المحوري". هذا هو السبب الرئيسي الذي يجعل تأثير المجالات المغناطيسية بالغ الأهمية في تطبيقات FOG عالية الدقة.2. نهجان تقنيان رئيسيان لـ تقليل حساسية الضباب المغناطيسية(1) تحسينات على مستوى الجهاز البصريأ. تقنية إزالة الاستقطاب: باستبدال الألياف الحافظة للاستقطاب بألياف أحادية النمط، يمكن تقليل استجابة المجال المغناطيسي. ولأن الألياف أحادية النمط تستجيب بشكل أضعف لتأثير فاراداي، تنخفض الحساسية عند المصدر.ب. عملية لف متقدمةيُمكن التحكم في شدّ اللفائف وتقليل الإجهاد المتبقي داخل الألياف لتقليل أخطاء الحث المغناطيسي بشكل فعّال. وبالاقتران مع نظام تحكم آلي في الشدّ، يُعدّ ذلك مفتاحًا لتحسين اتساق الملفات الحافظة للاستقطاب.ج. ألياف بصرية جديدة ذات حساسية مغناطيسية منخفضةفي الوقت الحالي، طرحت بعض الشركات المصنعة مواد ألياف بصرية ذات معاملات استجابة مغناطيسية منخفضة. وعند استخدامها مع هياكل حلقية، يمكنها تحسين قدرة مقاومة التداخل المغناطيسي على مستوى المادة.(2) تدابير مضادة للمغناطيسية على مستوى النظامأ. نمذجة الأخطاء المغناطيسية وتعويضهامن خلال تركيب أجهزة استشعار مغناطيسية (مثل بوابات التدفق) لمراقبة المجال المغناطيسي في الوقت الحقيقي وإدخال نماذج التعويض في نظام التحكم، يمكن تصحيح خرج FOG بشكل ديناميكي.ب. هيكل الحماية المغناطيسية متعدد الطبقاتيُمكن استخدام مواد مثل سبائك μ لبناء تجاويف حماية مزدوجة أو متعددة الطبقات، مما يُضعف بشكل فعال تأثير المجالات المغناطيسية الخارجية على أجهزة قياس سرعة الضوء (FOG). وقد أكدت نمذجة العناصر المحدودة إمكانية زيادة كفاءة الحماية عشرات المرات، ولكنها تزيد أيضًا من وزن النظام وتكلفته.3. التحقق التجريبي: ما مدى أهمية تأثير المجالات المغناطيسية؟في سلسلة من التجارب التي أجريت باستخدام طاولة دوارة ثلاثية المحاور، جمع الباحثون بيانات الانحراف لجهاز قياس الاهتزازات الليفية (FOG) في حالتي الفتح والإغلاق. وأظهرت النتائج أنه عند تعزيز تداخل المجال المغناطيسي، يمكن أن يزداد مقدار انحراف جهاز قياس الاهتزازات الليفية من 5 إلى 10 أضعاف، وتظهر إشارات تداخل طيفي واضحة (مثل 12.48 هرتز، 24.96 هرتز، إلخ).وهذا يشير كذلك إلى أنه في حالة عدم اتخاذ تدابير فعالة، فإن دقة قياسات قوة التماسك ستتأثر بشكل كبير في الطيران الفعلي والفضاء والبيئات الكهرومغناطيسية العالية الأخرى.4. توصيات عملية: كيف يمكن تعزيز القدرة المضادة للمغناطيسية لوحدة قياس القصور الذاتي FOG؟في التطبيقات العملية، نوصي باستراتيجيات الجمع التالية:(1) اختر بنية FOG التي تزيل الاستقطاب(2) استخدم أليافًا بصرية ذات استجابة مغناطيسية منخفضة(3) إدخال معدات لف الألياف الضوئية مع التحكم التلقائي في الشد(4) تركيب بوابات التدفق ثلاثية الأبعاد وبناء نماذج الخطأ(5) تحسين تصميم أغلفة الحماية المصنوعة من سبيكة μعلى سبيل المثال، حافظت الجيروسكوبات البصرية المدمجة داخل سلسلة U-F3X80 و U-F3X100 التي أطلقتها شركة Micro-Magic على خرج مستقر حتى في وجود التداخل المغناطيسي من خلال العديد من التحسينات التقنية، مما يجعلها الحل المفضل بين الحلول الحالية وحدات قياس القصور الذاتي من فئة الطيران.5. الخلاصة: تحدد الدقة مستوى التطبيق، ويجب أخذ الحساسية المغناطيسية على محمل الجدفي أنظمة تحديد المواقع والملاحة والتوجيه عالية الدقة، يُعد أداء وحدة القياس بالقصور الذاتي (IMU) المزودة بجسيمات بصرية مغناطيسية (FOG) عاملاً حاسماً في موثوقية النظام. وتُشكل الحساسية المغناطيسية، التي طالما تم تجاهلها، إحدى أبرز معوقات الدقة. ولا يُمكن تحقيق دقة عالية لوحدة القياس بالقصور الذاتي في البيئات الكهرومغناطيسية المعقدة إلا من خلال تحسين شامل يشمل المواد والهياكل وصولاً إلى مستوى النظام.إذا كنت تشعر بالحيرة بشأن اختيار وحدة قياس القصور الذاتي (IMU) أو مشاكل دقة مستشعرات الحركة البصرية (FOG)، فقد يكون من الأفضل إعادة النظر في الأمر من منظور الحساسية المغناطيسية. وحدة قياس القصور الذاتي (IMU) من مايكرو ماجيك (Micro-Magic) لمستشعرات الحركة البصرية (FOG). U-F3X80،U-F3X90, U-F3X100،وU-F300 جميعها تتكون من جيروسكوبات ألياف بصرية. من أجل يحسن دقة وحدة قياس القصور الذاتي الضبابية، يمكننا تقليل الحساسية المغناطيسية لجيروسكوبات الألياف البصرية الموجودة بداخلها بشكل كامل من خلال التدابير التقنية المناسبة.U-F3X80وحدة قياس القصور الذاتي (IMU) ذات الجيروسكوب الليفي البصريU-F3X90وحدة قياس القصور الذاتي (IMU) ذات الجيروسكوب الليفي البصريU-F100Aجيروسكوب ألياف بصرية متوسط ​​الدقةU-F3X100وحدة قياس القصور الذاتي (IMU) ذات الجيروسكوب الليفي البصري   

اكتشف نظام FOG IMU متوسط ​​الدقة: حل ملاحة بالقصور الذاتي فعال من حيث التكلفة ومقاوم للصدمات، مناسب للطائرات بدون طيار والروبوتات والتطبيقات البحرية. تعرف على تصميمه المعياري، وسرعة تشغيله، واستقراره العالي.في مجالات الأنظمة غير المأهولة، والتصنيع الذكي، والتحكم الدقيق، وحدة قياس القصور الذاتي أصبحت وحدة القياس بالقصور الذاتي (IMU) تقنية "غير مرئية" بالغة الأهمية. اليوم، سنأخذكم في رحلة لفهم حلٍّ يُحقق أداءً جيدًا في المشاريع الفعلية - نظام IMU متوسط ​​إلى منخفض الدقة يعتمد على جيروسكوب الألياف الضوئية ذي الحلقة المفتوحة (FOG). مقياس تسارع MEMS.هذا ليس مجرد جهاز استشعار بالقصور الذاتي، بل هو أيضاً توازن مثالي بين التصغير، والفعالية العالية من حيث التكلفة، والدقة. ملاحة.1. لماذا تختار وحدة قياس القصور الذاتي FOG IMU؟مع تلاشي أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي التقليدية القائمة على المنصات تدريجياً من المشهد التاريخي، أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي المثبتة أصبحت أنظمة المعلومات الاجتماعية (SINS) شائعة الاستخدام بالاعتماد على النمذجة الرياضية والحوسبة الرقمية.إذن، ما هي المزايا الأساسية لوحدة قياس القصور الذاتي FOG؟(1) مقاومة الصدمات والتداخل: تتميز الجيروسكوبات الليفية البصرية بمقاومتها للصدمات بشكل طبيعي ويمكنها تحمل قوى التسارع العالية، مما يجعلها مناسبة بشكل خاص للبيئات القاسية.(2) التشغيل السريع: لا حاجة إلى تهيئة معقدة؛ قم بالتوصيل والتشغيل بمجرد تشغيل الجهاز.(3) دقيق وفعال من حيث التكلفة: فبينما يلبي متطلبات الملاحة، فإنه يتحكم أيضًا في التكاليف.(4) سهولة التكامل: حجم صغير، استهلاك منخفض للطاقة، وسهولة التضمين.لذلك، يتم تطبيقها على نطاق واسع في مجالات مثل المركبات الجوية غير المأهولة والروبوتات والأنظمة المثبتة على المركبات والملاحة البحرية.2. أبرز ملامح بنية النظامتعتمد وحدة قياس القصور الذاتي FOG IMU هذه تصميمًا معياريًا، يتكون من جيروسكوب ألياف بصرية ثلاثي المحاور، ومقياس تسارع MEMS ثلاثي المحاور، ووحدة جمع البيانات، ومعالج إشارة رقمية عالي السرعة، بالإضافة إلى تعويض درجة الحرارة وخوارزميات نمذجة الخطأ، لتحقيق إخراج مستقر.تم ترتيب المحاور الستة الحساسة بطريقة متعامدة ثلاثية الأبعاد، بالإضافة إلى آلية تعويض برمجية، للقضاء على تأثير الأخطاء الهيكلية على دقة الملاحة.علاوة على ذلك، تم التحقق من هذا النظام أيضًا من خلال المحاكاة، مما يضمن أنه لا يزال يفي بالدقة المطلوبة لحسابات الملاحة حتى عند استخدام أجهزة استشعار منخفضة الدقة.3. وحدة جمع البيانات: "المركز العصبي" لوحدة القياس بالقصور الذاتيلقد قمنا بتحسين رابط جمع البيانات بشكل خاص:(1) معالجة الإشارة التناظرية: تضخيم ثنائي المراحل + مرشح تناظري، مما يعزز وضوح الإشارة.(2) أخذ عينات ADC عالية الدقة: دورة تحديث 10 مللي ثانية، مما يضمن استجابة سريعة للنظام.(3) قناة تعويض درجة الحرارة: شريحة متكاملة ومراقبة درجة الحرارة البيئية، مما يحقق التكيف البيئي الكامل.تلعب هذه الوحدة دورًا حاسمًا في تحسين الدقة الإجمالية للنظام.4. الأداء والتغذية الراجعة من العالم الحقيقيبعد نشر النموذج الأولي واختبار النظام، كان أداء نظام FOG IMU كما يلي:(1) استقرار ممتاز لزوايا الوضع(2) الأخطاء الثابتة ضمن النطاق القابل للتحكم(3) أداء قوي في مقاومة التداخل، قادر على التكيف مع التغيرات الديناميكية السريعةحالياً، تم استخدام هذا النظام في نوع معين من منصات الملاحة الروبوتية، وكانت ردود الفعل متسقة وجيدة. 5. نطاق التطبيق أوتلوكنظام FOG IMU جاهز للتطبيق في السيناريوهات التالية:(1) الملاحة للطائرات بدون طيار و المركبات غير المأهولة(2) أنظمة القياس البحرية(3) معدات الأتمتة الصناعية(4) التحكم في وضعية الأقمار الصناعية ذات المدار المنخفض(5) الروبوتات الذكية وتحديد المواقع بدقةسنطلق في المستقبل نسخة مطورة من وحدة قياس القصور الذاتي FOG IMU مصممة خصيصًا لتلبية متطلبات الدقة العالية مثل UF-100A. تابعونا للمزيد من التحديثات! UF100Aوحدة قياس القصور الذاتي (IMU) متوسطة الدقة تعتمد على جيروسكوب الألياف البصرية  

يُقدّم هذا البحث تحليلاً معمقاً لأساليب اختبار الانحياز (انحياز الصفر) ومعامل المقياس لمقاييس التسارع المرنة المصنوعة من الكوارتز، بما في ذلك تقنيات متخصصة مثل اختبار الدوران بأربع نقاط واختبار النقطتين، بالإضافة إلى صيغة حساب حساسية درجة الحرارة. وهذا ينطبق على التطبيقات عالية الدقة مثل الملاحة بالقصور الذاتي والمركبات الفضائية. يُحدد الانحياز (انحياز الصفر) ومعامل المقياس في مقاييس التسارع المرنة المصنوعة من الكوارتز دقة القياس واستقرارها على المدى الطويل بشكل مباشر، لا سيما في تطبيقات تتطلب دقة عالية مثل الملاحة بالقصور الذاتي والتحكم في الوضع. ولذلك، فهما مؤشران رئيسيان لتقييم أداء مقاييس التسارع المصنوعة من الكوارتز. تكمن الأهمية الأساسية للانحياز (انحياز الصفر) في خطأ النظام المتأصل في مقياس التسارع، والذي يؤدي مباشرةً إلى الانحراف الأساسي لجميع نتائج القياس. على سبيل المثال، إذا كان انحياز الصفر 1 ملليغرام، فإن القيمة المقاسة ستضيف هذا الخطأ بغض النظر عن التسارع الفعلي. كما ينحرف انحياز الصفر مع عوامل مثل الوقت ودرجة الحرارة والاهتزاز (استقرار انحياز الصفر). في أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي، يتضخم انحراف الصفر باستمرار من خلال عمليات التكامل، مما يؤدي إلى أخطاء تراكمية في الموضع والسرعة. يمكن أن تتسبب خصائص درجة حرارة مواد الكوارتز أيضًا في تغير انحياز الصفر مع درجة الحرارة (معامل درجة حرارة انحياز الصفر)، لذلك هناك حاجة إلى خوارزميات تعويض درجة الحرارة لكبح هذا التأثير في التطبيقات عالية الدقة. يشير عامل المقياس إلى العلاقة التناسبية بين إشارة خرج مقياس التسارع والتسارع المدخل الفعلي. يمكن أن يؤدي الخطأ في عامل المقياس مباشرةً إلى تشويه تناسبي لنتائج القياس. يؤثر استقرار عامل المقياس بشكل مباشر على أداء النظام في بيئات ذات نطاق ديناميكي عالٍ أو درجات حرارة متغيرة. في عملية تكامل التسارع للملاحة بالقصور الذاتي، سيتم تكامل خطأ عامل المقياس مرتين، مما يزيد من تضخيم خطأ الموضع. لذا، يُعدّ كلٌّ من الانحياز ومعامل المقياس مؤشرين رئيسيين لأداء مقاييس التسارع المرنة المصنوعة من الكوارتز، وذلك لكونهما مصدرين أساسيين للخطأ وقيودًا رئيسية على الاستقرار طويل الأمد. في تطبيقات الأنظمة، يُحدد أداء هذين العاملين بشكل مباشر قدرة مقياس التسارع على تلبية متطلبات الدقة العالية والموثوقية العالية، لا سيما في تطبيقات مثل القيادة بدون طيار، والمركبات الفضائية، والملاحة البحرية، وغيرها، حيث لا مجال للخطأ. الاختبار التحيزيمكن إجراء الاختبار بطريقتين: اختبار الدوران بأربع نقاط (عند الزوايا 0°، 90°، 180°، 270°) أو اختبار النقطتين (عند الزوايا 90°، 270°). أما اختبار عامل المقياس فيمكن إجراؤه بثلاث طرق: اختبار التدحرج بأربع نقاط (مواضع 0°، 90°، 180°، 270°)، واختبار النقطتين (مواضع 90°، 270°)، واختبار الاهتزاز. وباستخدام طريقة اختبار التدحرج بأربع نقاط كمثال، تشرح هذه المقالة كيفية الحصول على الانحياز ومعامل المقياس لمستشعر التسارع.  1.طرق اختبار عوامل التحيز والقياس: أ)قم بتثبيت مقياس التسارع على منصة اختبار محددة (رأس فهرسة متعدد الأسنان).ب)ابدأ تشغيل منصة الاختبارج)قم بتدوير منصة الاختبار في اتجاه عقارب الساعة إلى وضع 0 درجة، ثم قم بتثبيتها، وسجل مخرجات مجموعات متعددة من المنتجات المختبرة وفقًا لتردد أخذ العينات المحدد. خذ المتوسط ​​الحسابي كنتيجة للقياس؛د)قم بتدوير منصة الاختبار في اتجاه عقارب الساعة إلى وضع 90 درجة، ثم قم بتثبيتها، وسجل مخرجات مجموعات متعددة من المنتجات المختبرة وفقًا لتردد أخذ العينات المحدد. خذ المتوسط ​​الحسابي كنتيجة للقياس؛هـ)قم بتدوير منصة الاختبار في اتجاه عقارب الساعة إلى وضع 180 درجة، وثبّتها، وسجل مخرجات مجموعات متعددة من المنتجات المختبرة وفقًا لتردد أخذ العينات المحدد. خذ المتوسط ​​الحسابي كنتيجة للقياس؛و)قم بتدوير منصة الاختبار في اتجاه عقارب الساعة إلى وضع 270 درجة، وثبّتها، وسجل مخرجات مجموعات متعددة من المنتجات المختبرة وفقًا لتردد أخذ العينات المحدد. خذ المتوسط ​​الحسابي كنتيجة للقياس؛ز)أدر منصة الاختبار باتجاه عقارب الساعة حتى تصل إلى وضعية 360 درجة، ثم عكس اتجاه عقارب الساعة لضبط زوايا الدوران عند 270 درجة، و180 درجة، و90 درجة، و0 درجة. بعد استقرار الوضع، سجّل مخرجات عدة مجموعات من المنتجات المختبرة وفقًا لتردد أخذ العينات المحدد، واحسب المتوسط ​​الحسابي كنتيجة للقياس.ح)احسب الانحياز ومعامل القياسمن المنتج المختبر باستخدام الصيغة التالية (1) و (2).K0 = -------------------------------------- (1) K1 =-------------------------------------- (2) أين:K0 -------التحيزK1 -------عامل المقياس        -------المتوسط ​​الكلي للقراءات الأمامية والخلفية عند الوضع 0°        -----متوسط ​​القراءة الكلي للدوران الأمامي والخلفي عند وضع 90 درجة        --- متوسط ​​القراءة الإجمالية للدوران الأمامي والخلفي عند وضع 180 درجة        --- المتوسط ​​الإجمالي للقراءات للدوران الأمامي والخلفي عند وضع 270 درجة 2.طريقة اختبار حساسية درجة حرارة الانحياز وحساسية درجة حرارة عامل المقياسأ)ابدأ تشغيل منصة الاختبارب)احسب عوامل الانحياز والقياس عند كل نقطة درجة حرارة باستخدام الصيغتين (1) والصيغتين (2) عند درجة حرارة الغرفة، ودرجة حرارة التشغيل العليا المحددة بواسطة مقياس التسارع، ودرجة الحرارة الدنيا المحددة بواسطة مقياس التسارع.ج)احسبحساسية درجة الحرارةباستخدام الصيغة التالية (3) و (4) لمقياس التسارع:  ---------------------(3)أين:---- حساسية درجة حرارة الانحيازانحياز درجة الحرارة العليا للمستشعرانحياز مستشعر درجة حرارة الغرفة-----انحياز الحد الأدنى لدرجة حرارة المستشعر------ درجة الحرارة القصوىدرجة حرارة الغرفة------- درجة الحرارة الدنيا   ---------------------(4)أين:حساسية عامل المقياس لدرجة الحرارة------عامل المقياس----عامل قياس درجة الحرارة القصوى للمستشعرمعامل قياس درجة حرارة الغرفة للمستشعر-----عامل قياس الحد الأدنى لدرجة حرارة المستشعر------ درجة الحرارة القصوىدرجة حرارة الغرفة------- درجة الحرارة الدنياAC-1مقياس تسارع مرن من الكوارتز AC-4مقياس تسارع مرن من الكوارتز 

تعتمد البوصلة الإلكترونية (المعروفة أيضًا بالبوصلة الرقمية) على قياس المجال المغناطيسي للأرض لحساب المسار، وغالبًا ما يكون الاعتماد على إشارة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أو الشبكة غير فعال. ونظرًا لمزاياها من حيث صغر الحجم، وانخفاض استهلاك الطاقة، والدقة العالية، وإمكانية التصغير، فإنها تُستخدم على نطاق واسع في مجال قياس الاتجاه المغناطيسي، مثل الطائرات بدون طيار، والتطبيقات البحرية، والسيارات. ومع ذلك، فإن للبوصلة الإلكترونية عيوبها الخاصة: فهي تتأثر بسهولة بتداخل المجال المغناطيسي الخارجي، مما يؤدي إلى حدوث أخطاء، وهذا هو السبب الرئيسي لتأثيرها على دقة القياس وتقييد استخدامها. لذا، من الضروري جدًا دراسة طرق تعويض أخطاء القياس في البوصلة الإلكترونية. توجد حاليًا طرق عديدة لتعويض أخطاء القياس. فعلى سبيل المثال، تستهدف طريقة معامل التعويض بشكل أساسي التداخل الديناميكي أثناء القياس، بينما يكون تأثيرها في تعويض التداخل الثابت ضئيلاً، ونطاق تطبيقها محدودًا. ومن الأمثلة الأخرى طريقة التعويض التكيفي، التي تتطلب من النظام تحقيق دقة تعويض عالية في حالة الحركة الخطية أو البطيئة، فإذا زادت سرعة دوران النظام، تتأثر دقة القياس بشكل كبير، لذا فإن سيناريوهات التطبيق الأكثر تطلبًا تجعل هذه الطريقة غير شائعة. في الوقت الحالي، لا يكفي استخدام نموذج تعويض واحد فقط لتعويض خطأ البوصلة لتلبية متطلبات نظام القياس. في هذه الورقة، نقترح خوارزمية لتعويض الخطأ تعتمد على فرضية القطع الناقص، وتدمج مبدأ المربعات الصغرى. تُحقق هذه الخوارزمية تعويضًا فعالًا لخطأ قياس البوصلة الإلكترونية، وتتميز بسهولة حسابها ونطاق تطبيقها الواسع.1. تحليل أخطاء نظام التوجيه المغناطيسيعند تركيب البوصلة الرقمية في الحامل لقياس الاتجاه المغناطيسي، ينتج خطأ القياس عن عوامل متعددة، يمكن تقسيمها تقريبًا إلى فئتين: الأولى ناتجة عن بنية النظام نفسه، ومواده، وتجميعه، وأسباب أخرى، بما في ذلك أخطاء البوصلة، والتركيب، والتصنيع؛ والثانية هي خطأ إشارة الاتجاه، على الرغم من أنها لا تنتمي إلى نظام قياس الاتجاه نفسه، إلا أنها تدخل في حساب معلمات الاتجاه، مما يؤدي أيضًا إلى خطأ في القياس. ولأن خطأ البوصلة هو الأصعب تحكمًا والأكثر تأثيرًا على دقة المسار، فإن هذه الورقة البحثية تُحلل خطأ البوصلة بشكل أساسي. يتكون فرق البوصلة بشكل رئيسي من المركبة الأفقية للمجال المغناطيسي للحديد الصلب والمركبة الأفقية للمجال المغناطيسي للحديد اللين للحامل. تُظهر العديد من الدراسات التجريبية أن الخطأ الناتج عن المجال المغناطيسي الحديدي الصلب على الحامل المتحرك هو خطأ دوري، يمكن التعبير عنه بالمعادلة (1)، وقاعدته منحنى جيبي تقريبًا؛ أما الخطأ الناتج عن المجال المغناطيسي للحديد اللين فيمكن التعبير عنه بالمعادلة (2)، ويتغير قانونه بتغير المجال المغناطيسي المحيط. أين ϕيمثل i قياس زاوية الاتجاه، بينما تمثل A وB وC وD وE معاملات الخطأ. من خلال تحليل خطأ البوصلة أعلاه، نلاحظ أن دقة البوصلة الإلكترونية الكلية تساوي المجموع الجبري للأخطاء المذكورة. لذا، نجمع المعادلتين (1) و(2) لإيجاد الفرق الكلي. ∆ϕ  2. تعويض الخطأ بطريقة المربعات الصغرىيمكن استخدام طريقة المربعات الصغرى (LS) لإيجاد أفضل تطابق للدالة مع البيانات عن طريق تقليل مجموع مربعات الأخطاء. من السهل الحصول على بيانات مجهولة وتقليل مجموع مربعات الأخطاء بينها وبين البيانات الفعلية. كما يمكن استخدام طريقة المربعات الصغرى لمطابقة المنحنيات، وتُستخدم غالبًا لتحسين البيانات. تُحسّن طريقة المربعات الصغرى مطابقة البيانات من حيث تقليل تباين المربعات. وهي طريقة رياضية تُعوض الخطأ الناتج عن تداخل المجال المغناطيسي للبيئة الخارجية. في الظروف العادية، يُظهر خطأ القياس دورية معينة، ويمكن استخدام طريقة الدوال المثلثية، القائمة على النموذج الرياضي لدالة فورييه، لتصحيح الخطأ وفقًا لمعايير الاتجاه التي توفرها البوصلة القياسية. فيما يلي شرح موجز للمبادئ الأساسية للمربعات الصغرى. عندما يلزم تحديد علاقة بين متغيرين y و x بناءً على الملاحظات، بافتراض أنهما خطيان، يمكن التعبير عن y في الوقت t على النحو التالي: حيث H1، H2، ...، Hn هي n معلمات مجهولة مطلوب تحديدها، و x1(t)، x2(t)، ...، xt(t) هي دالة حتمية معلومة، مثل دالة الجيب وجيب التمام للزمن t. لنفترض أنه عند الزمن t1، t2، ...، tn، يتم إجراء m قياسات لـ y و x، على أمل أن تُقدَّر قيم المتغيرات y و x1(t)، x2(t)، ...، xt(t). عندئذٍ، يمكن التعبير عن الصيغة (4) في صورة مصفوفة: Y = X * H باستخدام طريقة المربعات الصغرى، يتم الحصول على تقديرات المربعات الصغرى لمعاملات الخطأ A وB وC وD وE الموضحة في الصيغة (3) من قياس زاوية السمت المعروفة ϕخطأ زاوية السمت و i ∆ϕخطوات الحساب المحددة هي كما يلي: ① تم اعتماد طريقة قياس الخطأ في ثمانية مواضع. مع مراعاة عدد العينات، وكمية البيانات المحسوبة، ودقة القياس، تم اختيار ثماني نقاط ذات فاصل زاوي متساوٍ ضمن نطاق زاوية التوجيه 360 درجة، مثل 0، 45، 90، 135، 180، 225، 270، و315 درجة، لإجراء اختبار خطأ التوجيه، وتم الحصول على ثماني مجموعات من البيانات. ② يتم الحصول على معاملات الخطأ A وB وC وD وE وفقًا لمبدأ المربعات الصغرى. من خلال التحليل السابق، عند حساب معاملات الخطأ A وB وC وD وE باستخدام طريقة المربعات الصغرى، يمكن حساب المسار الفعلي للناقل بعد تصحيح الخطأ باستخدام صيغة الحساب، ولن يتم التطرق إلى البحث والتحليل التفصيلي هنا. 3. ملخصتتخصص شركة مايكرو ماجيك في منتجات الملاحة، فإلى جانب طريقة تعويض الخطأ الأقل، تُقدم الشركة طريقة تعويض الخطأ الإهليلجي وغيرها من طرق التعويض. وقد طوّرت الشركة، من خلال أبحاثها وتطويرها للبوصلات الإلكترونية، تقنية ناضجة وأسسًا نظرية راسخة. وبالإضافة إلى التحسين المستمر لدقة تحديد الشمال، تُقدم الشركة أيضًا تعويض الميل ووظائف أخرى. إذا كنتم مهتمين بمنتجاتنا، ندعوكم للتعرف أكثر على بوصلتنا الرقمية ثنائية الأبعاد منخفضة التكلفة C9-C و40° تعويض الميل - البوصلة الرقمية ثلاثية الأبعاد C90-B وما إلى ذلك، يمكنك الاتصال بفريقنا الفني والمهني في أي وقت.C9-Aبوصلة إلكترونية ثلاثية الأبعاد عالية الدقة مزودة بتقنية تعويض ثلاثية الأبعاد متطورةC9-Bبوصلة إلكترونية ثنائية الأبعاد (2D) تعمل بنظام Modbus RTU للطائرات بدون طيارC9-Cبوصلة إلكترونية ثنائية الأبعاد عالية الدقة (2D) على لوحة دارة واحدة تقيس زوايا السمت من 0 إلى 360 درجةC9-Dبوصلة إلكترونية ثنائية الأبعاد عالية الدقة (2D) على لوحة دارة واحدة لقياس زوايا السمت من 0 إلى 360 درجة  

  تتميز البوصلة الإلكترونية بمزايا فريدة: فهي صغيرة الحجم وخفيفة الوزن، وتلتقط بيانات السمت وتحلها في الوقت الفعلي، كما أن إشارة الإخراج الرقمية تجعل استخدامها أكثر سهولة ويسرًا. وقد بلغت تقنية مستشعرات البوصلة الرقمية مرحلة نضج نسبي، مما يمنحها مزايا في دقة القياس وتكلفة التصنيع. ونظرًا لانتشار استخدام البوصلة الرقمية، تبرز الحاجة إلى إنتاج كميات كبيرة من البوصلات الإلكترونية عالية الدقة ومنخفضة التكلفة، والمناسبة للتصنيع على نطاق واسع.  في مجتمعنا المعاصر، يكتسب تصميم وبحث أجهزة الملاحة والتوجيه أهمية بالغة. ومع توسع استكشاف الإنسان للفضاء، باتت وظائف الحفاظ على الاستقرار والتتبع والتوجيه وغيرها من وظائف الأقمار الصناعية، ومكوك الفضاء، وأنظمة الأسلحة الصاروخية، والمنصات المختلفة، جميعها بحاجة إلى دعم تقنيات الملاحة والتوجيه وأجهزة ضبط الوضعية المناسبة. وخلاصة القول، يُعدّ الحصول على معلومات التوجيه وتحقيق التحكم المناسب في الوضعية عنصرًا أساسيًا في مختلف البحوث العلمية والتطبيقات الهندسية. وفقًا لخاصية أن المجال المغناطيسي الأرضي يتغير قليلاً في نطاق زمني معين، يمكن اعتبار أن المعلومات المغناطيسية الأرضية في نفس المكان ثابتة في وقت قصير، ويمكن حساب معلومات السمت مثل زاوية الاتجاه وزاوية الوضع بواسطة البوصلة الإلكترونية وفقًا لمعلومات شدة المجال المغناطيسي الأرضي المقاسة. 1. الخصائص الرئيسية للمجال المغناطيسي الأرضي باعتباره الكمية الفيزيائية الأساسية للأرض، يؤثر المجال المغناطيسي الأرضي بشكل مباشر على الخصائص الفيزيائية للمواد الكهربائية والمغناطيسية في البيئة الأرضية. توفر خصائص المجال المغناطيسي الأرضي نظام إحداثيات أساسيًا لمعلومات السمت، مما يجعل استخدام المعلومات المغناطيسية الأرضية في الملاحة مستقرًا وموثوقًا، دون الحاجة إلى معلومات خارجية، مع إمكانية إخفاء جيدة. ينشأ المجال المغناطيسي الأرضي من بنية الأرض نفسها. يوجد العديد من العناصر والمواد المغناطيسية في باطن الأرض، والتي تُنتج إلكترونات حرة التدفق تحت تأثير البيئة القاسية داخل الأرض. تؤدي هذه الإلكترونات الحرة إلى تحسين الموصلية بين اللب الداخلي والخارجي للأرض، مما ينتج عنه تدفق وحركة الإلكترونات الحرة بين الطبقات المختلفة. هذا يجعل للأرض ككل مجالًا مغناطيسيًا مستقرًا على المستوى الكلي، وهو ما يعادل ثنائي قطب مغناطيسي ذي مجال مغناطيسي ثابت موجود في مركز الأرض، مما يؤدي إلى ظهور قطبين مغناطيسيين شمالي وجنوبي. يوضح الشكل 1 مخططًا تخطيطيًا لتوزيع المجال المغناطيسي للأرض.وحدة شدة الحث المغناطيسي هي تسلا (T)، وهي غاوسية (Gs) في الوحدات الغاوسية، والعلاقة بينهما هي 1T = 10⁻⁴Gs. أما وحدة شدة المجال المغناطيسي فهي أمبير/متر (A/m)، وهي أوستر (Oe) في الوحدات الغاوسية، والعلاقة بينهما هي 1A/m = 4.π*10-3Oe يمكن تصنيف المجال المغناطيسي للأرض إلى ثلاثة أنواع رئيسية: المجال المغناطيسي الأرضي الأساسي، والمجال المغناطيسي الأرضي المتغير، والمجال المغناطيسي الأرضي الشاذ، وذلك وفقًا لدرجة استقراره. يغطي المجال المغناطيسي الأرضي الأساسي معظم المجال المغناطيسي، إذ يمثل أكثر من 90% من إجمالي المجال المغناطيسي للأرض. وينقسم هذا النوع إلى مجال مغناطيسي مُستحث ثنائي القطب ومجال مغناطيسي غير مُستحث ثنائي القطب. يُشكل المجال المغناطيسي المُستحث ثنائي القطب الجزء الأكبر، حيث ينشأ من حركة دوران الحديد والنيكل في بيئة ذات درجة حرارة وضغط مرتفعين. أما المجال المغناطيسي غير المُستحث ثنائي القطب، فينشأ بشكل أساسي من تأثير المحرك ذاتي الإثارة. يتغير المجال المغناطيسي الأرضي الأساسي نفسه، ولكن دورة تغيره طويلة جدًا، لذا يُمكن اعتبار المجال المغناطيسي للأرض ككل مستقرًا. يتولد المجال الكهرومغناطيسي المتغير في الغلاف الأيوني والغلاف المغناطيسي للأرض، ويرتبط اضطراب المجال المغناطيسي بشكل أساسي بالتغيرات الشمسية. ويمكن تقسيم تغير المجال الكهرومغناطيسي إلى تغير مستقر وتغير ناتج عن التداخل. تحدث تغيرات هادئة في التقويم الشمسي أو القمري، وتنتج أساسًا عن الإشعاع الكهرومغناطيسي الشمسي أو الإشعاع الجسيمي. أما ظاهرة العاصفة المغناطيسية فهي ظاهرة تداخل مغناطيسي أرضي في فضاء واسع، ويتمثل أثرها الرئيسي في التغير الكبير في مركبة متجه الأرض للمجال المغناطيسي الأرضي. وينشأ المجال المغناطيسي الأرضي غير الطبيعي من الخصائص المغناطيسية الحديدية للمواد المغناطيسية الحديدية، ويمكن اعتباره إضافة متجه ثابت إلى المجال المغناطيسي الأرضي المستقر. 2. تحليل أخطاء البوصلة الإلكترونية يُعرف انحراف البوصلة الإلكترونية، أو ما يُسمى أيضًا بانحراف البوصلة، بأنه خطأ في نتائج القياس ناتج عن التداخل المغناطيسي في البيئة المحيطة أثناء عمل البوصلة. قد يصل الانحراف بين نتائج القياس والقيمة الحقيقية إلى عشرات الدرجات دون وجود آلية تعويض مناسبة، وذلك بسبب ضعف المجال المغناطيسي للأرض، حيث تتراوح شدة المجال المغناطيسي بين 0.5 و0.6 غاوس فقط. لذا، فإن نتائج قياس البوصلة الرقمية عرضة للتأثر بالتداخل الناتج عن العوامل المغناطيسية البيئية، مما يجعلها المصدر الرئيسي للخطأ في البوصلات الإلكترونية. يمكن تقسيم تأثير التداخل المغناطيسي على البوصلة إلى نوعين: التداخل المغناطيسي الناتج عن الأجسام المغناطيسية الدائمة أو الممغنطة. فعندما تتعرض مادة مغناطيسية دائمة لمجال مغناطيسي خارجي، لا يعود عزمها المغناطيسي الكلي صفراً، مما يدل على مغناطيسيتها. ويمكن اعتبار شدة المجال المغناطيسي الناتج ثابتة وغير متغيرة خلال فترة زمنية محددة. كما تحافظ هذه المادة المغناطيسية الدائمة على شدة مجال مغناطيسي متبقي مستقرة نسبياً حتى بعد زوال تأثير المجال المغناطيسي الخارجي. باختصار، يمكن اعتبار موضع وشدة تأثير التداخل المغناطيسي على البوصلة عاملاً ثابتاً ومستقراً، ويمكن تحقيق وسائل تعويضه بسهولة نسبية. ملخص  تُقدّم شركة مايكرو-ماجيك الأدوات والدعم الفني لمشاريع هندسة الطيران والفضاء، والتعدين، وغيرها من المشاريع الهندسية. تشمل منتجاتها سلسلة البوصلات الإلكترونية C9000-A، وC9000-B، وC9000-C، وC9000-D، وغيرها، والتي تتميز بوظيفة تعويض المغناطيس الناعم والمغناطيس الصلب، مما يُسهم بشكل كبير في تحسين دقة تحديد الشمال. لمزيد من المعلومات حول البوصلات الرقمية، يُرجى التواصل مع خبرائنا.C9000-Aمستشعر بوصلة مغناطيسية معوضة للميل، مقياس زاوية الانحراف المغناطيسي ثلاثي المحاورC9000-Bلوحة بوصلة إلكترونية ثلاثية الأبعاد عالية الدقة لجميع الاتجاهات، تستخدم خوارزميات معايرة متقدمة من الحديد الصلب واللين، مع مخرج رقمي.C9000-Cبوصلة مغناطيسية، بوصلة معوضة جيروسكوبية، بوصلة سداسية المحاور، مستشعر إلكتروني للانحراف والاتجاهC9000-Dمستشعر اتجاه عالي الأداء لتحديد سمت برج الهوائي، مستشعر زاوية سمت منخفض التكلفة لقياس زاوية اتجاه البرج 

النقاط الرئيسية منتجبوصلة إلكترونية (C9000-B وأنواع أخرى)سمات:• تستخدم أجهزة استشعار مغناطيسية مقاومة ثلاثية الأبعاد لقياس المجال المغناطيسي الأرضي• يتضمن مقياس تسارع لتحقيق الاستقرار الساكن وتعويض الميل• يستخدم خوارزمية ترشيح كالمان لتقليل الضوضاء وتقدير الحالة الأمثل• يوفر إشارة خرج رقمية للتكامل المباشر مع أنظمة التحكمالمزايا:• دقة عالية وثبات ممتاز، مناسب للبيئات الديناميكية• استهلاك منخفض للطاقة، حجم صغير، ووزن خفيف• مقاومة للاهتزاز والارتجاج، مثالية للطيران والروبوتات والمركبات ذاتية القيادة وأنظمة الملاحة• قادر على التعويض عن التداخل المغناطيسي الصلب واللين• يمكن دمجها في حلقات التحكم لتطبيقات مثل الملاحة الذاتية أو صيانة المعداتالبوصلات الإلكترونية، أو البوصلات الرقمية، هي طريقة تستخدم المجال المغناطيسي للأرض لتحديد القطب الشمالي، وقد شاع استخدامها كأدوات ملاحة أو أجهزة استشعار للوضع. في العصور القديمة، كانت تُسمى بوصلة، ويُسهم مستشعر المقاومة المغناطيسية، المُصنّع بتقنيات معالجة متطورة حديثة، في رقمنة البوصلة. تُصنع البوصلات الإلكترونية اليوم عادةً من رقائق إلكترونية، مثل مستشعرات المقاومة المغناطيسية أو بوابات التدفق المغناطيسي. ويمكن استخدامها في قياسات الثقوب الأفقية والرأسية، والاستكشاف تحت الماء، والملاحة الجوية، والبحث العلمي، والتعليم والتدريب، وتحديد مواقع المباني، وصيانة المعدات، وأنظمة الملاحة، وغيرها من المجالات. بالمقارنة مع البوصلات التقليدية ذات المؤشر والإطار المتوازن، تتميز البوصلة الرقمية باستهلاكها المنخفض للطاقة، وصغر حجمها، وخفة وزنها، ودقتها العالية، وإمكانية تصغيرها. ويمكن عرض إشارة خرجها رقميًا من خلال المعالجة. ولا يقتصر استخدامها على التوجيه فحسب، بل يمكن أيضًا إرسال الإشارة الرقمية مباشرةً إلى الدفة الآلية للتحكم في حركة السفينة. وفي الوقت الحالي، تُستخدم على نطاق واسع البوصلة المغناطيسية الرقمية ثلاثية المحاور المقاومة للاهتزاز. يتميز هذا النوع من البوصلات بمقاومته للاهتزازات والارتجاجات، ودقة عالية في تحديد الاتجاه، وتعويض إلكتروني لمجال التداخل، وإمكانية دمجه في حلقة التحكم لربط البيانات، مما يجعله واسع الانتشار في مجالات الطيران، والفضاء، والروبوتات، والملاحة، والملاحة الذاتية للمركبات، وغيرها. 1. مكونات البوصلة الإلكترونيةتتكون البوصلة الإلكترونية ثلاثية الأبعاد C9000-B من مستشعر مقاومة مغناطيسية ثلاثي الأبعاد، ومستشعر ميل، ووحدة تحكم دقيقة (MCU). يُستخدم مستشعر المقاومة المغناطيسية ثلاثي الأبعاد لقياس المجال المغناطيسي للأرض، بينما يُستخدم مستشعر الميل لتعويض عدم استواء مقياس المغناطيسية. تعالج وحدة التحكم الدقيقة الإشارات الواردة من مقاييس المغناطيسية ومستشعرات الميل، بالإضافة إلى إخراج البيانات وتعويض تأثير الحديد اللين والصلب. يعتمد مقياس المغناطيسية على ثلاثة مستشعرات مقاومة مغناطيسية رأسية، حيث يكشف كل مستشعر محوري عن قوة المجال المغناطيسي الأرضي في ذلك الاتجاه.  يستشعر المستشعر الموجود في الاتجاه الأمامي (الاتجاه س) قيمة متجه المجال المغناطيسي الأرضي في هذا الاتجاه، بينما يستشعر المستشعر الموجود في الاتجاه الأيمن (الاتجاه ص) قيمة متجه المجال المغناطيسي الأرضي في هذا الاتجاه. أما المستشعرات الموجودة في الاتجاه السفلي (الاتجاه ع) فتستشعر قيمة متجه المجال المغناطيسي للأرض في هذا الاتجاه. تم ضبط حساسية المستشعرات في كل اتجاه إلى المستوى الأمثل بناءً على متجه مركبة المجال المغناطيسي الأرضي في ذلك الاتجاه، وتتميز بحساسية منخفضة للغاية عند الانحراف عن المحور. يتم تضخيم إشارة الخرج التناظرية الناتجة عن المستشعر وإرسالها إلى وحدة التحكم الدقيقة للمعالجة. 2. يتم تقديم الجزء التالي من الأجهزة والمبادئ1) مقياس المغناطيسية: بما أن المجال المغناطيسي الأرضي كمية متجهة، فإنه عند نقطة معينة، يمكن تحليل هذه الكمية إلى مركبتين موازيتين للمستوى المحلي ومركبة واحدة عمودية عليه. لذا، إذا حافظت على وحدة البوصلة موازية للمستوى المحلي، فإن محاور مقياس المغناطيسية الثلاثة تتوافق مع هذه المركبات الثلاث. حاليًا، تكون الوحدة موازية للمستوى الأفقي بفضل تعويض الزاوية، ومن ثم تُحسب زاوية الاتجاه باستخدام البيانات المُعوضة. 2) مقياس التسارع: يمكن حساب التسارع من بيانات المحاور الثلاثة، مما يوفر مزايا في الاستقرار الثابت. 3) تُعدّ خوارزمية كالمان مرشحًا يُستخدم لتقدير حالة النظام على النحو الأمثل، وذلك باستخدام معادلة حالة النظام الخطية ومراقبة بيانات الإدخال والإخراج. ونظرًا لأن بيانات المراقبة تتضمن تأثيرات الضوضاء والتداخل في النظام، يُمكن اعتبار التقدير الأمثل عملية ترشيح أيضًا. في مجال الرادار، على سبيل المثال، يُراد تتبع هدف ما، لكن قياسات موقع الهدف وسرعته وتسارعه غالبًا ما تكون مشوشة باستمرار. يستخدم مرشح كالمان المعلومات الديناميكية للهدف، ويحاول إزالة تأثير التشويش، ويحصل على تقدير دقيق لموقع الهدف. يمكن أن يكون هذا التقدير تقديرًا لموقع الهدف الحالي (الترشيح)، أو تقديرًا لموقعه المستقبلي (التنبؤ)، أو تقديرًا لموقعه السابق (الاستيفاء أو التنعيم). ملخصإلى جانب البوصلة الإلكترونية ثلاثية المحاور، تُقدّم شركة مايكرو-ماجيك مجموعة واسعة من أنواع البوصلات الإلكترونية، مثل البوصلة الإلكترونية ثنائية المحاور منخفضة التكلفة C9000-B، والبوصلة الإلكترونية ثنائية المحاور عالية الدقة C9000-D، وغيرها. وقد خضعت هذه البوصلات لاختبارات صارمة، وتُوفّر بيانات دقيقة حتى في أقسى الظروف. إذا كنتم بحاجة إلى بوصلة رقمية، فلا تترددوا في التواصل معنا.C9000-Bلوحة بوصلة إلكترونية ثلاثية الأبعاد عالية الدقة لجميع الاتجاهات، تستخدم خوارزميات معايرة متقدمة من الحديد الصلب واللين، مع مخرج رقمي. C9000-Dمستشعر اتجاه عالي الأداء لتحديد سمت برج الهوائي، مستشعر زاوية سمت منخفض التكلفة لقياس زاوية اتجاه البرج 

النقاط الرئيسيةالمنتج: تعويض مستشعر مغناطيسي مزدوج للبوصلة الإلكترونيةسمات:• يعوض عن تداخل المجال المغناطيسي المتغير• يستخدم مستشعرات مغناطيسية مزدوجة لمعايرة بسيطة وفعالة من حيث التكلفةالمزايا:• قدرة عالية على تحمل الأعطال وجهد منخفض لجمع البيانات• مناسب للمنصات ذات المساحة المحدودة والميزانية المحدودة• يوفر دقة محسّنة في تحديد الاتجاه في البيئات الديناميكيةيمكن للبوصلة الإلكترونية أن تقلل بشكل كبير من تأثير المجال المغناطيسي المحيط بها من خلال المعايرة، وأن تشير بدقة إلى زاوية السمت، ولكنها لا تستطيع تغيير تأثير المجال المغناطيسي. لذا، يُنصح بتجنب استخدام البوصلة الإلكترونية بالقرب من الحديد والمواد المغناطيسية قدر الإمكان. مع ذلك، قد تتعرض بعض منصات البوصلة الإلكترونية لتأثير مجال مغناطيسي متغير من داخلها، والذي يتحرك مع البوصلة الرقمية. يتميز هذا النوع من مصادر التداخل بثبات الموقع النسبي وتغير المجال المغناطيسي. في الوقت الحالي، توجد ثلاث طرق تقنية شائعة: 1- إيقاف تغير المجال المغناطيسي مؤقتًا أو استخدام مواد عازلة مغناطيسيًا لعزل التداخل؛ 2- إيجاد طريقة جديدة لاستخدام نظامي GPS وAHRS لتحديد زاوية السمت وتجنب تداخل المجال المغناطيسي المتغير؛ 3- قياس تأثير مصدر تداخل المجال المغناطيسي المتغير على المجال المغناطيسي المحيط، ثم تعويض سمت البوصلة الرقمية وفقًا لتغير المجال المغناطيسي. في بعض الحالات، يتعذر حجب تداخل المجال المغناطيسي المتغير، ونظرًا لقيود منصة التحميل، يتعذر استخدام نظامي GPS وAHRS المزدوجين نظرًا لارتفاع تكلفتهما ووزنهما وحاجتهما إلى مساحة كبيرة. عند هذه النقطة، يصبح النهج التقني الثالث هو الحل الأمثل. 1. يؤثر المجال المغناطيسي المتغير على القوانين المهمة يتم تثبيت الفولاذ المغناطيسي والبوصلة الرقمية في الموضع المناسب على أداة الاختبار، ويتم اختيار مستشعر الممانعة المغناطيسية ومستشعر هول ذي المدى الواسع للاختبار على التوالي. يوضع المستشعر المغناطيسي في مواضع مختلفة على الأداة، ويتم تسجيل قراءات البوصلة الإلكترونية والمستشعر المغناطيسي بدون الفولاذ المغناطيسي وتحت أوضاع مختلفة للفولاذ المغناطيسي على التوالي عندما تكون الأداة في اتجاهات مختلفة للمقارنة. يُفترض أن Gالفولاذ المغناطيسييُعرَّف التغير في قراءة محور معين للمستشعر المغناطيسي بأنه التغير في وضعية الفولاذ المغناطيسي، أي الفرق بين قراءة المستشعر عند وجود الفولاذ المغناطيسي وقراءته عند غيابه، وهو ما يُمثل تأثير الفولاذ المغناطيسي على المجال المغناطيسي في المنطقة التي يوجد بها المستشعر. ومن خلال عدد كبير من التجارب والتحليلات، تبيّن أنه في منطقة معينة، عندما يُرتب المستشعر المغناطيسي على طول خط المجال المغناطيسي الافتراضي المُشكَّل بواسطة الفولاذ المغناطيسي، تسري القوانين المهمة التالية: (1) Gالفولاذ المغناطيسييتناقص G بسرعة مع زيادة المسافة. على سبيل المثال، على بعد 1 سم من الفولاذ المغناطيسي،الفولاذ المغناطيسيتبلغ القيمة حوالي ±200000، وعند 10 سم تبلغ ±1500، وعند 20 سم تبلغ ±200، وعند 30 سم تبلغ ±65، وعند 40 سم تبلغ ±30. وكانت القراءات المغناطيسية في موقع الاختبار أقل بقليل من ±300. (2) عندما تكون أداة الاختبار مواجهة لاتجاهات مختلفة، فإن Gالفولاذ المغناطيسيهي قيمة ثابتة. يوضح الشكل 1 قاعدة تغيير Gالفولاذ المغناطيسيعلى بُعد 10 سم من الفولاذ المغناطيسي، يُظهر المحور الأفقي اتجاه الفولاذ المغناطيسي من الدرجة N، والذي يُقسّم إلى 8 اتجاهات. يتضح أن الاتجاهات الأربعة للمنحنى تتطابق تقريبًا. كما يتطابق المحوران الآخران للمستشعر المغناطيسي تمامًا مع هذا القانون.2. تعويض المستشعر المغناطيسي المزدوج وفقًا للقواعد الثلاث المذكورة أعلاه، ودون مراعاة تداخل الأجزاء الأخرى من المنصة، يُقترح أسلوب اختبار وتعويض يعتمد على مستشعرين مغناطيسيين، حيث يمكنه قياس تأثير تغير وضعية الفولاذ المغناطيسي على المجال المغناطيسي عند موضع البوصلة الرقمية بكفاءة. يُوضع مستشعر مغناطيسي A مرقم B بالقرب من بوابة التدفق للبوصلة الرقمية (يمكن أيضًا استخدام قراءة المستشعر المغناطيسي ثلاثي المحاور للبوصلة الإلكترونية، أي البوصلة الرقمية كمستشعر مغناطيسي A، B)، ويُوضع مستشعر مغناطيسي آخر مرقم A وفقًا للعلاقة المذكورة أعلاه، بحيث يسهل تركيبه على المنصة، مع الحفاظ على اتجاه محاور المستشعرين المغناطيسيين A وB والبوصلة الرقمية الثلاثة في نفس الاتجاه. لنفترض أن خرج أحد محاور المستشعر المغناطيسي في التجربة هو G = Gأرضي+Gالفولاذ المغناطيسي+ Gتدخل Gأرضيو Gتدخلتمثل المكونات الجيومغناطيسية ومكونات التداخل البيئي لهذا المحور، على التوالي. ونظرًا لقرب المسافة بين المستشعرين المغناطيسيين، فإنه في حالة الابتعاد عن التداخل المغناطيسي الخارجي القوي، يمكن الحصول على ما يلي: Gالتداخل أ≈Gالتداخل ب，Gالأرض أ=Gالأرض ب أين، جيAو GBتمثل هذه القراءات المحور نفسه على المستشعرين المغناطيسيين A وB. عند تثبيت موضع المستشعرين المغناطيسيين A وB، يمكن الحصول على النسبة k لتغيراتهما عند قيمة ثابتة. بالتالي، يمكن بسهولة حساب مُركِّب التأثير الناتج عن تغير وضعية الفولاذ المغناطيسي عند المستشعر المغناطيسي B، أي عند البوصلة الإلكترونية، وفقًا للصيغة المذكورة أعلاه. تُقدّم النتائج التجريبية والاستدلالات المذكورة أعلاه طريقة تفكير جديدة، باستخدام مستشعرين مغناطيسيين صغيرين ورخيصين لحساب تغيرات المجال المغناطيسي بالقرب من البوصلة الرقمية الناتجة عن تغيرات وضعية الفولاذ المغناطيسي بطريقة بسيطة للغاية. بعد ذلك، يكفي دراسة العلاقة بين هذا التغير وانحراف السمت للبوصلة الرقمية. لا حاجة لحساب وضعية الفولاذ المغناطيسي بناءً على تغير المجال المغناطيسي بالقرب منه، ولا لدراسة العلاقة المعقدة بين وضعية الفولاذ المغناطيسي وانحراف السمت للبوصلة الرقمية عندما تكون المنصة بزوايا سمت وميلان ودوران مختلفة، مما يُبسّط عملية الحساب بشكل كبير ويُقلّل عبء جمع البيانات بشكل ملحوظ. ملخص في هذه الورقة، نقترح طريقة معايرة وتعويض مستشعر مغناطيسي مزدوج تعتمد على العلاقة التناسبية للموقع المحدد، وذلك لمصدر تداخل مجال مغناطيسي ثابت ومتغير. تتميز هذه الطريقة بالعديد من المزايا، مثل سهولة عملية جمع البيانات، وانخفاض التكلفة، وسهولة الاستخدام، وتحمل عالٍ للأعطال. كما أنها توفر فكرة جديدة لمعايرة وتعويض مصادر تداخل المجال المتغير. أما بالنسبة للبوصلات الرقمية، فلدينا حاليًا مجموعة واسعة منها، مثل البوصلة الرقمية ثلاثية الأبعاد C90-A ذات المخرج الرقمي الكامل لتحديد الاتجاه، والبوصلة الإلكترونية عالية الدقة C90-B، والبوصلة الإلكترونية منخفضة التكلفة C90-C.C90-Aبوصلة إلكترونية بمستشعر فلوكسجيت، منخفضة التكلفةC90-Bبوصلة إلكترونية محكمة الإغلاق مزودة بخوارزمية معايرة مغناطيسية صلبة/لينة، ومستشعر تدفق مغناطيسي ثلاثي المحاور.C90-Cلوحة دائرة إلكترونية ثلاثية الأبعاد بوصلة رقمية كاملة الاتجاه، مصممة للاستخدام مع مناظير التصوير الحراري.

النقاط الرئيسيةالمنتج: مستشعر ميل لاسلكي لقياس انحراف الجنيحسمات:نموذج محسّن للخطأ ثنائي المحور لانحراف الجنيح النشطعرض لاسلكي فوري (بيانات، منحنيات، نماذج ثلاثية الأبعاد)دقة عالية (10 هرتز)معايرة آلية للأسطح غير المتوازيةالمزايا:دقة وكفاءة عاليتان لاختبار انحراف الجناحسهولة التركيب والتشغيل مع الإعداد اللاسلكيمثالي لخطوط تجميع الطائرات الكبيرة، مما يعزز سير العمل ويقلل من العمالة.استنادًا إلى مبدأ القياس الأساسي لمستشعر الميل، مع مراعاة أخطاء نظام المستشعر، وأخطاء التشغيل والتركيب، وبالرجوع إلى نموذج تحليل خطأ الزاوية المكانية الحالي، قمنا بتحسين نموذج خطأ قياس الزاوية المكانية ثنائي المحور ليناسب حالة انحراف الجناح المتحرك حول المحور الأفقي، كما قمنا بتحسين طريقة المعايرة وفقًا لظروف التشغيل. وباستخدام الإرسال اللاسلكي كوسيلة اتصال، تم بناء نظام اختبار انحراف الجناح المتحرك بشكل كامل، والذي يمكنه عرض معلومات زاوية الجناح المتحرك في الوقت الفعلي بوسائل بصرية مثل البيانات والمنحنيات والنماذج ثلاثية الأبعاد. تبلغ دقة قياس زاوية الانحراف أقل من 0.05 درجة، وتردد الاكتساب أعلى من 10 هرتز، مما يلبي متطلبات القياس الفعلية.تعتمد صناعة الطائرات الحديثة بشكل أساسي على تقنية التجميع المعياري، حيث تُصنّع جميع مكونات الطائرة على خط التجميع، وتُجرى عليها اختبارات تركيب المعدات، ثم تُجمّع الأجزاء الكبيرة على خط الإنتاج النهائي لتشكيل الطائرة كاملةً. أما بالنسبة للطائرات الكبيرة، فتتضمن أنواعًا وأعدادًا كبيرة من الأجنحة المتحركة، ومتطلبات دقة عالية في تصميمها، والعديد من روابط التحكم والتنسيق، بالإضافة إلى حجم كبير من عمليات التصنيع والمعايرة، وعمليات تركيب ومعايرة معقدة.يُعدّ قياس زاوية الانحراف جزءًا أساسيًا من اختبار تجميع الأجنحة المعيارية. تتعدد أنواع أسطح الدفة في بعض الطرازات الرئيسية وتتسم بتعقيد بنيتها، كما أن تركيب أجهزة استشعار الميل بالطريقة التقليدية لقياس زاوية انحراف الجناح أمرٌ مُرهق، ويتطلب عددًا كبيرًا من التجهيزات الميكانيكية، فضلًا عن استهلاك العمال للوقت والجهد. ومع تزايد الطلب على مختلف أنواع الطائرات عالية الأداء، تتزايد مهام التصنيع لدى شركات تصنيع الطائرات، مما يستدعي وجود نظام تشغيل آلي دقيق وسريع وفوري لفحص الأجنحة المتحركة، قادر على عكس عملية الإنتاج في الوقت الفعلي، بهدف تحسين كفاءة خط الإنتاج وزيادة إنتاج الطائرات في نهاية المطاف.تشمل الطرق الشائعة حاليًا للكشف عن زاوية انحراف سطح الجناح النشط: القياس بالقصور الذاتي، والكشف باستخدام متتبع الليزر، والكشف البصري، والكشف الإحداثي، والكشف باستخدام عدة أجهزة قياس الزوايا، والكشف غير المباشر باستخدام مستشعر الإزاحة الخطية أو الزاوية، والمنقلة الميكانيكية، وغيرها. ورغم تنوع هذه الطرق، إلا أن لكل منها عيوبًا. لذا، جمعت العديد من الدراسات بين هذه الطرق لتحسين دقة القياس ونطاق تطبيقه. تتميز طريقة القياس بالقصور الذاتي القائمة على مستشعر الميل بسهولة نقلها، كما أن دقة القياس وكفاءته تلبيان المتطلبات العملية، لذلك اخترنا هذه الطريقة لاختبار انحراف سطح الجناح المتحرك.تصميم النظام وتنفيذه(1) يُقترح نموذج خطأ قياس ثنائي المحور لسيناريو انحراف الجناح النشط حول المحور الأفقي. وبالنظر إلى ظروف التشغيل الفعلية لانحراف الجناح النشط، تم إدخال متغير خطأ جديد لتحسين خوارزمية المعايرة، بحيث تتكيف خوارزمية معايرة مستشعر الميل مع ظروف التشغيل الخاصة بسطح التثبيت غير المتوازي. وقد تحسنت دقة خرج زاوية المستشعر المُعاير، وأصبح الخطأ ضمن النطاق المسموح به، مما يلبي متطلبات الاختبار عالية الدقة لزاوية سطح الجناح المتحرك.(2) إكمال تصميم وتنفيذ نظام اختبار انحراف الجناح النشط لجناح طائرة كبيرة الحجم، يعتمد على بروتوكول اتصال لاسلكي، والتحقق ميدانيًا من قدرته على تحقيق أهداف المهمة. بالمقارنة مع النظام السابق، لا يتطلب تركيب النظام الجديد توصيل كابلات اتصال سلكية، كما أنه سهل التشغيل. يمكن إتمام عملية المعايرة تلقائيًا من خلال التحكم البرمجي، مع ضمان دقة وأداء نقل البيانات في الوقت الفعلي عبر الشبكة اللاسلكية، مما يُحسّن بشكل ملحوظ كفاءة اختبار انحراف الجناح النشط في الميدان.(3) اقتصر تحليل نموذج قياس الزاوية المكانية على أخطاء التركيب فقط. في الواقع، ثمة ترابط بين جميع أنواع الأخطاء. في البحث اللاحق، يمكننا محاولة تحديد جميع أنواع أخطاء النظام ككل لتحسين دقة قياس نموذج المعايرة.ملخص تصل دقة مستشعري الميل اللاسلكيين الشهيرين للغاية من شركة Micro-Magic، وهما T7000-I-Modbus، إلى 0.001°، دقة 0.0005°دقة T7000-K-Modbus متوسطة 0.1°، دقة 0.01°يمكنك الاختيار وفقًا لاحتياجاتك الخاصة، إذا كنت مهتمًا بمستشعرات الميل اللاسلكية الخاصة بنا، فلا تتردد في الاتصال بنا. T7000-Iمهما كانت احتياجاتك، فإن CARESTONE بجانبك. T7000-Kمهما كانت احتياجاتك، فإن CARESTONE بجانبك.