التطبيقات

النقاط الرئيسية**المنتج:** جيروسكوب MEMS لأدوات القصور الذاتي**سمات:**– **المواد:** سبائك معدنية، مواد وظيفية، بوليمرات عضوية، مواد غير عضوية غير معدنية– **مؤثرات الاستقرار:** العيوب المجهرية، حجم الحبوب، الملمس، الإجهاد الداخلي– **التأثير البيئي:** يتأثر الأداء بالحمل الزائد والاهتزاز ودورات درجة الحرارة- **تنظيم البنية الدقيقة:** استخدام مركبات SiC/Al لتقليل كثافة الخلع وتحسين القوة**المزايا:** يعزز الدقة والاستقرار على المدى الطويل، ويضمن التحكم المخصص في البنية الدقيقة الموثوقية في ظل ظروف مختلفة، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات في مجال الطيران والتسجيل الدقيق.في السنوات الأخيرة، مع التطور السريع في مجال تسجيل النفط والفضاء والتعدين والمسح ورسم الخرائط وغيرها من المجالات، أصبحت الدقة والاستقرار على المدى الطويل للأدوات الدقيقة مثل جيروسكوب MEMS أكثر إلحاحًا. أظهرت الدراسات أن عدم الاستقرار البعدي للمواد هو أحد الأسباب الرئيسية لضعف دقة واستقرار أدوات القصور الذاتي. يختلف استقرار الأبعاد عن التمدد الحراري أو أداء التدوير الحراري، فهو مؤشر الأداء الرئيسي لمواد الأجزاء الميكانيكية الدقيقة، ويشير إلى قدرة الأجزاء على الحفاظ على حجمها وشكلها الأصلي في بيئة معينة.مادة أداة القصور الذاتي القائمة على جيروسكوب MEMSهناك أربعة أنواع رئيسية من المواد المكونة لأداة القصور الذاتي، أحدهما معدني (مثل سبائك الألومنيوم والألومنيوم، والفولاذ المقاوم للصدأ، والنحاس وسبائك النحاس، وسبائك التيتانيوم، والبريليوم، والذهب، وما إلى ذلك) ومواده المركبة؛ ثانيًا، المواد الوظيفية (مثل السبائك المغناطيسية الناعمة من الحديد والنيكل، والسبائك المغناطيسية الصلبة من الساماريوم والكوبالت، وسبائك المغناطيسية الصلبة من النيكل والكوبالت، وما إلى ذلك)؛ ثالثًا، البوليمرات العضوية (مثل بولي تترافلوروإيثيلين، والمطاط، وراتنجات الإيبوكسي، وما إلى ذلك)؛ والرابع هو المواد غير المعدنية غير العضوية (مثل زجاج الكوارتز، والسيراميك القابل للمعالجة، وما إلى ذلك)، والتي تكون الكمية الأكبر منها من المعدن ومواده المركبة.في السنوات الأخيرة، حققنا اختراقات في تصنيع الآلات عالية الدقة، وتكنولوجيا التجميع المنخفضة/الخالية من الإجهاد، لكننا ما زلنا نجد أنه بعد تسليم الأداة، هناك انجراف بطيء في الدقة ولا يمكن تحقيق الاستقرار على المدى الطويل. في الواقع، بعد التصميم الهيكلي، يتم تحديد عملية معالجة الأجزاء وتجميعها، ويعتمد استقرار دقة الأداة على المدى الطويل على الخصائص الجوهرية للمادة.تؤثر الخصائص الجوهرية للمادة (مثل العيوب المجهرية، والمرحلة الثانية، وحجم الحبوب، والملمس، وما إلى ذلك) بشكل مباشر على ثبات أبعاد المادة. بالإضافة إلى ذلك، ستخضع مادة الجهاز أيضًا لتغيرات أبعاد لا رجعة فيها في ظل التفاعل مع البيئة الخارجية (مجال الضغط، ومجال درجة الحرارة، والوقت، وما إلى ذلك). يوضح الشكل 1 العلاقة بين دقة أداة القصور الذاتي وظروف الخدمة والبنية المجهرية للمادة وتغير الحجم. إذا أخذنا جيروسكوب MEMS كمثال، فإن ظروف العمل وبيئة التخزين الخاصة به لها تأثير على استقرار أبعاد المادة. حتى لو كان جيروسكوب MEMS يحتوي على نظام للتحكم في درجة الحرارة، إذا كانت البنية المجهرية للمادة نفسها غير مستقرة، أو كانت هناك مرحلة ثانية شبه مستقرة، أو كان هناك إجهاد متبقي كلي/جزئي أثناء التجميع، فسوف تنحرف دقة الجهاز.الشكل 1: العلاقة بين دقة أدوات القصور الذاتي وظروف الخدمة والبنية المجهرية والتغيرات في الأبعادالعوامل المؤثرة في تغير الموادتشتمل الخصائص الجوهرية لمواد جيروسكوب MEMS بشكل أساسي على العيوب المجهرية، والمرحلة الثانية، والحبوب، والملمس، والإجهاد الداخلي، وما إلى ذلك. وتتفاعل العوامل البيئية الخارجية بشكل أساسي مع الخصائص الجوهرية لإحداث تغييرات في الأبعاد.1. كثافة وشكل العيوب المجهريةتشمل العيوب المجهرية في المعادن والسبائك الشواغر، والخلع، والتوائم وحدود الحبوب، وما إلى ذلك. والخلع هو الشكل الأكثر شيوعًا للعيوب المجهرية، والذي يشير إلى العيوب التي تتكون من ترتيب غير منتظم للذرات في بلورات مرتبة بانتظام، مثل الغياب أو الزيادة من نصف الطائرة الذرية من خلع الحافة. نظرًا لأن الخلع يؤدي إلى إدخال حجم حر إلى بلورات مثالية، تحدث تغيرات في حجم المادة، كما هو موضح في الشكل 2. ومع ذلك، في حالة نفس العدد من الذرات، فإن وجود الخلع يجعل الحجم الحر حول الذرات يظهر، مما يؤدي إلى ظهور حجم حر حول الذرات. ينعكس في زيادة حجم السبائك.الشكل 2: رسم تخطيطي لتأثير كثافة العيوب المجهرية في المواد على أبعاد المادة2. تأثير الحبوب والملمس على الثباتالعلاقة بين سلالة ε من المعدن أو السبائك تحت الضغط المطبق σ وحجم الحبوب d للمادة، والكثافة ρ للخلع المتحرك، والإجهاد σ0 المطلوب لبدء الخلع الأول، ومعامل القص G لل المواد مشتقة:يمكن أن نرى من الصيغة أن تكرير الحبوب يمكن أن يقلل من الإجهاد المتولد، وهو أيضًا الاتجاه الموجه لتنظيم البنية المجهرية في عملية التثبيت.بالإضافة إلى ذلك، في الإنتاج الفعلي، عند استخدام القضبان المبثوقة والألواح الملفوفة لمعالجة مكونات الأجهزة الدقيقة، من الضروري أيضًا الانتباه إلى تباين المادة، كما هو موضح في الشكل 3. أخذ سبيكة 2024Al لإطار الجيروسكوب الميكانيكي كمثال ، يعتمد الإطار في الشكل 3 (أ) بشكل عام شريط سبائك الألومنيوم 2024 المبثوق. بسبب التشوه البلاستيكي الكبير، ستظهر الحبوب اتجاهًا تفضيليًا لتكوين الملمس، كما هو موضح في الشكل 3 (ب) و(ج)، يشير الملمس إلى الحالة التي ينحرف فيها الاتجاه البلوري للمادة متعددة البلورات بشكل كبير عن التوزيع العشوائي.الشكل 3: البنية المجهرية لقضبان سبيكة 2024Al لإطارات الجيروسكوب الميكانيكيةالمنتجات في المادة3. تأثير البيئة على ثبات الأبعاد للمواد بشكل عام، تحتاج أدوات القصور الذاتي إلى الحفاظ على استقرار الدقة على المدى الطويل في ظل ظروف مثل الحمل الزائد الكبير، والاهتزاز والصدمات، ودورة درجة الحرارة، مما يطرح متطلبات تثبيت أكثر تطلبًا للبنية المجهرية وخصائص المواد. بأخذ مركبات SiC/2024Al من فئة الأدوات كمثال، يتم تحقيق استقرار الأبعاد على المدى الطويل من خلال عملية التثبيت في تصنيع هياكل الأجهزة بالقصور الذاتي. أظهرت النتائج أن سعة تغيير الحجم (~ 1.5×10-4) الناتجة عن عملية الاحتفاظ بدرجة حرارة ثابتة لمركب SiC/ الألومنيوم النقي (فقط الضغط الداخلي يلعب تأثيرًا على تغيير الحجم) أكبر من تلك الموجودة في سبائك الألومنيوم عملية الحفاظ على درجة حرارة ثابتة (فقط هطول الأمطار المتقادم هو الذي يؤثر على تغيير الحجم) (~ -0.8×10-4). عندما تصبح المصفوفة سبيكة Al، سيتم تضخيم تأثير الضغط الداخلي للمركب على التغير في الأبعاد، كما هو مبين في الشكل 4. بالإضافة إلى ذلك، في ظل بيئات الخدمة المختلفة، يختلف اتجاه تغير الضغط الداخلي لنفس المادة ، وحتى الاتجاه المعاكس لتغير الحجم سيتم عرضه. على سبيل المثال، تنتج مركبات SiC/2024Al إطلاق إجهاد ضاغط عند درجة حرارة ثابتة تبلغ 190 درجة مئوية، ويزداد الحجم، بينما يحدث إطلاق إجهاد الشد عند 500 صدمة باردة وساخنة عند -196 ~ 190 درجة مئوية، ويتناقص الحجم.لذلك، عند تصميم واستخدام مركبات مصفوفة الألومنيوم، من الضروري التحقق بشكل كامل من حمل درجة حرارة الخدمة وحالة الإجهاد الأولية ونوع مادة المصفوفة. في الوقت الحاضر، تتمثل فكرة تصميم العملية القائمة على تثبيت الإجهاد في تنفيذ الصدمة الباردة والحرارية التي تغطي نطاق درجة حرارة الخدمة، وإطلاق الضغط الداخلي، وتشكيل عدد كبير من هياكل الخلع المستقرة داخل المادة المركبة، وتعزيز عدد كبير من الترسيب الثانوي. .الشكل 4: التغيرات الأبعاد في سبائك الألومنيوم والمواد المركبة أثناء الشيخوخة في درجة حرارة ثابتةتدابير لتحسين استقرار الأبعاد للمكونات1. تنظيم وتحسين العيوب الدقيقةيعد اختيار نظام المواد الجديد طريقة فعالة للتحكم في العيوب الدقيقة. على سبيل المثال، استخدام مركبات SiC/Al من فئة الأدوات، وجزيئات السيراميك SiC لتثبيت الخلع في مصفوفة الألومنيوم، أو تقليل كثافة الخلع المتحرك، أو تغيير نوع الخلل في المعدن. بأخذ مركبات SiC/Al كمثال، يوضح البحث أنه عندما يتم تقليل متوسط المسافة بين جزيئات السيراميك في المركبات إلى 250 نانومتر، يمكن تحضير المركب مع خطأ الطبقة، والحد المرن للمركب مع خطأ الطبقة هو 50 % أعلى من تلك الموجودة في المركب بدون خطأ في الطبقة، كما هو موضح في الشكل 5.الشكل 5: نوعان من مورفولوجيا المواد المركبةتجدر الإشارة إلى أنه عند تطوير مسار عملية التحكم التنظيمي، من الضروري أيضًا تحديد نظام المواد المناسب ومعلمات عملية الصدمة الباردة والحرارية جنبًا إلى جنب مع ظروف الإجهاد ونطاق درجة حرارة العمل لبيئة خدمة أداة القصور الذاتي. في الماضي، كان اختيار نظام المواد ومعلمات العملية يعتمد على الخبرة وعدد كبير من بيانات الأداء، مما أدى إلى عدم كفاية الأساس النظري لتصميم العملية بسبب نقص دعم البنية الدقيقة. في السنوات الأخيرة، مع التطوير المستمر لتكنولوجيا الاختبارات التحليلية، يمكن إجراء تقييم كمي أو شبه كمي لكثافة العيوب المجهرية ومورفولوجيتها عن طريق مقياس حيود الأشعة السينية، والمجهر الإلكتروني الماسح، والمجهر الإلكتروني النافذ، الذي يوفر الدعم الفني للمواد تحسين النظام وفحص العمليات. 2. تنظيم الحبوب والملمس تأثير الملمس على استقرار الأبعاد هو التباين الذي يسبب تغير الأبعاد. كما ذكرنا سابقًا، يحتوي إطار جيروسكوب MEMS على متطلبات رأسية صارمة للغاية في الاتجاه المحوري والشعاعي، ويجب التحكم في خطأ المعالجة بترتيب الميكرونات لتجنب التسبب في انحراف النقطه الوسطى لجيروسكوب MEMS. لهذا السبب، تم إخضاع القضيب المبثوق 2024Al للمعالجة الحرارية للتشوه. يوضح الشكل 6 الصور المعدنية لتشوه الضغط المحوري بنسبة 40٪ لسبائك الألومنيوم المبثوقة 2024 وصور البنية المجهرية قبل التشوه الحراري وبعده. قبل المعالجة الحرارية للتشوه، من الصعب حساب حجم الحبوب المحورية، ولكن بعد المعالجة الحرارية للتشوه، تكون درجة الحبوب متساوية المحور عند حافة الشريط 0.98، وتزداد درجة الحبوب متساوية المحور بشكل ملحوظ . بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن نرى من الشكل أن الفرق الصغير في مقاومة التشوه بين المحوري والشعاعي للعينة الأصلية هو 111.63MPa، مما يدل على تباين قوي. بعد المعالجة الحرارية للتشوه، كانت قيم مقاومة التشوه الصغيرة المحورية والشعاعية 163 ميجا باسكال و 149 ميجا باسكال، على التوالي. بالمقارنة مع العينة الأصلية، تغيرت نسبة مقاومة التشوه الصغيرة المحورية والشعاعية من 2.3 قبل المعالجة الحرارية للتشوه إلى 1.1، مما يشير إلى أنه تم التخلص من تباين المادة بشكل أفضل بعد المعالجة الحرارية للتشوه.الشكل 6: رسم تخطيطي للمعالجة المتناحية وتغييرات البنية المجهرية واختبار أداء قضبان سبائك الألومنيوملذلك، عندما يجب استخدام قضبان أو ألواح سبائك الألومنيوم لمعالجة مكونات الأجهزة بالقصور الذاتي، يوصى بزيادة وصلة المعالجة الحرارية للتشوه، وإزالة الملمس، والحصول على تنظيم متناحي، وتجنب تباين التشوه. يمكن الحصول على المعلومات الإحصائية للنسيج عن طريق EBSD في SEM أو TKD في TEM أو XRD ثلاثي الأبعاد، ويمكن تحليل تغييرات النسيج كميًا.خاتمةبناءً على الحاجة الملحة لاستقرار الدقة على المدى الطويل لأدوات القصور الذاتي، تستعرض هذه الورقة بشكل منهجي تأثير استقرار الأبعاد من منظور علم المواد، وتطرح كيفية تحسين استقرار الدقة على المدى الطويل لأدوات القصور الذاتي من الخصائص الجوهرية من المواد. إن NF-1000، في حزمة سيراميك LCC، عبارة عن جيروسكوب MEMS مطور موجه نحو الشمال يعتمد على MG-502، وقد تمت زيادة نطاقه من 50-100 درجة/ثانية إلى 500 درجة/ثانية، مما يحقق إنجازًا بارزًا. تعتبر المواد ضرورية لتحقيق الاستقرار على المدى الطويل، وهي الأساس لأفضل أداء لها. آمل أنه من خلال هذه المقالة، يمكنك فهم معرفة الجيروسكوب MEMS، وتريد معرفة المزيد من المعلومات، ويمكنك قراءة المنتجات والمقالات ذات الصلة. MG502Mg-502 جيروسكوبات ذات محور واحد عالية الدقة  

النقاط الرئيسيةالمنتج: نظام ملاحة بالقصور الذاتي (INS) يعتمد على IMUالميزات الرئيسية:المكونات: يستخدم مقاييس التسارع والجيروسكوبات MEMS لقياس التسارع والسرعة الزاوية في الوقت الحقيقي.الوظيفة: يدمج بيانات الموقف والموقف الأولية مع قياسات IMU لحساب الموقف والموقف في الوقت الحقيقي.التطبيقات: مثالية للملاحة الداخلية والفضاء والأنظمة المستقلة والروبوتات.التحديات: يعالج أخطاء المستشعر، والانحراف التراكمي، وتأثيرات البيئة الديناميكية من خلال طرق المعايرة والتصفية.الاستنتاج: يوفر تحديد المواقع بدقة في البيئات الصعبة، مع أداء قوي عند دمجه مع أنظمة تحديد المواقع المساعدة مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). يعتمد جيروسكوب MEMS على السرعة الزاوية الحساسة لقوة كوريوليس، وينقسم نظام التحكم الخاص به إلى حلقة التحكم في وضع القيادة وحلقة التحكم في وضع الكشف. فقط من خلال ضمان التتبع في الوقت الحقيقي لسعة اهتزاز وضع القيادة وتردد الرنين، يمكن لإزالة تشكيل قناة الكشف الحصول على معلومات دقيقة عن السرعة الزاوية. ستحلل هذه الورقة حلقة التحكم في وضع القيادة لـ MEMS gyro من جوانب عديدة.محرك نموذج حلقة التحكم مشروطيتم تحويل إزاحة الاهتزاز لوضع محرك جيروسكوب MEMS إلى تغيير في السعة من خلال هيكل الكشف عن مكثف المشط، ومن ثم يتم تحويل السعة إلى إشارة الجهد التي تميز إزاحة محرك الجيروسكوب من خلال دائرة الصمام الثنائي الحلقي. بعد ذلك، ستدخل الإشارة إلى فرعين على التوالي، إشارة واحدة من خلال وحدة التحكم التلقائي في الكسب (AGC) لتحقيق التحكم في السعة، وإشارة واحدة من خلال وحدة حلقة الطور المقفلة (PLL) لتحقيق التحكم في الطور. في وحدة AGC، يتم أولاً إزالة تشكيل سعة إشارة إزاحة محرك الأقراص عن طريق الضرب ومرشح الترددات المنخفضة، ثم يتم التحكم في السعة عند القيمة المرجعية المحددة من خلال رابط PI ويتم إخراج إشارة التحكم الخاصة بسعة محرك الأقراص. تكون الإشارة المرجعية المستخدمة لإزالة التشكيل المضاعفة في وحدة PLL متعامدة مع الإشارة المرجعية لإزالة التشكيل المستخدمة في وحدة AGC. بعد مرور الإشارة عبر وحدة PLL، يمكن تتبع تردد الرنين الدافع للجيروسكوب. إخراج الوحدة هو إشارة التحكم في مرحلة القيادة. يتم مضاعفة إشارتي التحكم لتوليد جهد محرك الجيروسكوب، والذي يتم تطبيقه على مشط القيادة وتحويله إلى قوة دافعة إلكتروستاتيكية لقيادة وضع محرك الجيروسكوب، وذلك لتشكيل حلقة تحكم مغلقة لوضع محرك الجيروسكوب. يوضح الشكل 1 حلقة التحكم في وضع القيادة لجيروسكوب MEMS.الشكل 1. رسم تخطيطي لهيكل التحكم في وضع الجيروسكوب MEMSمحرك وظيفة نقل مشروطوفقًا للمعادلة الديناميكية لوضع القيادة لجيروسكوب MEMS المهتز، يمكن الحصول على وظيفة النقل المستمر للمجال عن طريق تحويل لابلاس:حيث mx هي الكتلة المكافئة لوضع محرك الجيروسكوب، وωx=√kx/mx هو تردد الرنين لوضع القيادة، وQx = mxωx/cx هو عامل الجودة لوضع القيادة.رابط تحويل الإزاحة والسعةوفقًا لتحليل سعة الكشف لأسنان المشط، يكون رابط تحويل سعة الإزاحة خطيًا عند تجاهل تأثير الحافة، ويمكن التعبير عن كسب السعة التفاضلية المتغيرة مع الإزاحة على النحو التالي:حيث nx هو عدد الأمشاط النشطة المدفوعة بالوضع الجيروسكوبي، ε0 هو ثابت العزل الكهربائي الفراغي، hx هو سمك أمشاط اكتشاف القيادة، lx هو طول التداخل لأمشاط اكتشاف القيادة النشطة والثابتة في حالة الراحة، وdx هو المسافة بين الأسنان.وصلة تحويل السعة والجهددائرة تحويل الجهد والمكثف المستخدمة في هذه الورقة هي دائرة الصمام الثنائي الحلقي، ويظهر الرسم التخطيطي لها في الشكل 2.الشكل 2: رسم تخطيطي لدائرة الصمام الثنائي الدائريفي الشكل، C1 وC2 عبارة عن مكثفات كشف تفاضلي للجيروسكوب، وC3 وC4 عبارة عن مكثفات إزالة التشكيل، وVca عبارة عن سعات موجة مربعة. مبدأ العمل هو: عندما تكون الموجة المربعة في نصف دورة موجبة، يتم تشغيل الصمام الثنائي D2 وD4، ثم يقوم المكثف C1 بشحن C4 وC2 بشحن C3؛ عندما تكون الموجة المربعة في نصف فترة موجبة، يتم تشغيل الثنائيات D1 و D3، ثم يتم تفريغ المكثف C1 إلى C3 وC2 إلى C4. بهذه الطريقة، بعد عدة دورات موجة مربعة، سوف يستقر الجهد على المكثفات المنزوعة التشكيل C3 وC4. التعبير عن الجهد هو:بالنسبة لجيروسكوب السيليكون الميكروميكانيكي الذي تمت دراسته في هذا البحث، تكون سعته الثابتة في حدود عدة pF، ويكون تباين السعة أقل من 0.5pF، بينما تكون سعة إزالة التشكيل المستخدمة في الدائرة في حدود 100 pF، لذلك هناك CC0》∆C وC2》∆C2، ويتم الحصول على كسب تحويل جهد المكثف عن طريق تبسيط الصيغة:حيث Kpa هو عامل التضخيم للمضخم التفاضلي، وC0 هي سعة إزالة التشكيل، وC هي السعة الثابتة لسعة الكشف، وVca هي سعة الموجة الحاملة، وVD هو انخفاض الجهد في الصمام الثنائي.وصلة تحويل السعة والجهديعد التحكم في الطور جزءًا مهمًا من التحكم في محرك جيروسكوب MEMS. يمكن لتقنية الحلقة المقفلة الطور تتبع تغير تردد إشارة الإدخال في نطاق التردد الذي تم التقاطه وقفل تحول الطور. لذلك، تستخدم هذه الورقة تقنية الحلقة المقفلة الطور للدخول إلى التحكم في الطور للجيروسكوب، ويظهر الرسم التخطيطي لهيكلها الأساسي في الشكل 3.شكل. 3 رسم تخطيطي للهيكل الأساسي لـ PLLPLL هو نظام تنظيم تلقائي لمرحلة التغذية المرتدة السلبية، ويمكن تلخيص مبدأ عمله على النحو التالي: يتم إدخال إشارة الإدخال الخارجية ui(t) وإشارة التغذية المرتدة uo(t) من VCO إلى تمييز الطور في نفس الوقت أكمل مقارنة الطور بين الإشارتين، ويخرج طرف الخرج لتمييز الطور إشارة جهد خطأ ud(t) تعكس فرق الطور θe(t) للإشارتين؛ ستقوم الإشارة من خلال مرشح الحلقة بتصفية المكونات عالية التردد والضوضاء، والحصول على مذبذب التحكم في الجهد uc(t)، وسيقوم مذبذب التحكم في الجهد بضبط تردد إشارة الخرج وفقًا لجهد التحكم هذا، بحيث يقترب تدريجيًا إلى تردد إشارة الدخل وإشارة الخرج النهائية uo(t)، عندما يكون تردد ui(t) مساويًا لـ uo(t) أو قيمة مستقرة، تصل الحلقة إلى حالة القفل.التحكم التلقائي في الكسبالتحكم التلقائي في الكسب (AGC) هو نظام ردود فعل سلبية ذو حلقة مغلقة مع التحكم في السعة، والذي، جنبًا إلى جنب مع حلقة قفل الطور، يوفر اهتزازًا ثابتًا للسعة والطور لوضع محرك الجيروسكوب. يظهر مخطط هيكلها في الشكل 4.الشكل 4. مخطط كتلة هيكل التحكم التلقائي في الكسبيمكن تلخيص مبدأ العمل للتحكم التلقائي في الكسب على النحو التالي: يتم إدخال إشارة ui(t) مع معلومات إزاحة محرك الجيروسكوب إلى رابط اكتشاف السعة، ويتم استخراج إشارة سعة إزاحة المحرك عن طريق إزالة التشكيل المضاعف، ثم التردد العالي يتم تصفية المكون والضوضاء بواسطة مرشح الترددات المنخفضة؛ في هذا الوقت، تكون الإشارة عبارة عن إشارة جهد تيار مستمر نقية نسبيًا تميز إزاحة محرك الأقراص، ثم تتحكم في الإشارة عند القيمة المرجعية المحددة من خلال رابط PI، وتخرج الإشارة الكهربائية ua(t) التي تتحكم في سعة محرك الأقراص لإكمالها التحكم في السعة.خاتمةفي هذا البحث، تم تقديم حلقة التحكم في وضع القيادة لجيروسكوب MEMS، بما في ذلك النموذج، وتحويل سعة القفل، وتحويل السعة والجهد، وحلقة قفل الطور، والتحكم التلقائي في الكسب. باعتبارها شركة مصنعة لمستشعر الجيروسكوب MEMS، أجرت شركة Micro-Magic Inc بحثًا تفصيليًا حول الجيروسكوبات MEMS، وغالبًا ما قامت بنشر ومشاركة المعرفة ذات الصلة بجيروسكوب MEMS. للحصول على فهم أعمق لجيروسكوب MEMS، يمكنك الرجوع إلى معلمات MG-501 وMG1001.إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد عن منتجات MEMS، فيرجى الاتصال بنا. MG502ميمس جيروسكوب MG502   

النقاط الرئيسيةالمنتج: جيروسكوب MEMS من فئة الملاحةالميزات الرئيسية:المكونات: جيروسكوب MEMS لقياس السرعة الزاوية بدقة.الوظيفة: توفر بيانات ملاحة عالية الدقة مع انحراف منخفض، ومناسبة للملاحة المستقرة وطويلة الأمد.التطبيقات: مثالية للطيران وتوجيه الصواريخ التكتيكية والملاحة البحرية والروبوتات الصناعية.الأداء: يتميز بعدم الاستقرار المنخفض والانجراف العشوائي، مما يوفر أداءً موثوقًا به بمرور الوقت.المقارنة: تلبي الطرازات المختلفة (MG-101، MG-401، MG-501) احتياجات الدقة المختلفة، حيث توفر MG-101 أعلى دقة.جيروسكوب MEMS هو نوع من أجهزة الاستشعار بالقصور الذاتي لقياس السرعة الزاوية أو الإزاحة الزاوية. ولديها آفاق تطبيق واسعة في قطع الأشجار، وتوجيه الأسلحة، والفضاء، والتعدين، والمسح ورسم الخرائط، والروبوتات الصناعية، والإلكترونيات الاستهلاكية. نظرًا لاختلاف متطلبات الدقة في مختلف المجالات، تنقسم جيروسكوبات MEMS إلى ثلاثة مستويات في السوق: مستوى الملاحة، والمستوى التكتيكي، ومستوى المستهلك.ستقدم هذه الورقة جيروسكوب الملاحة MEMS بالتفصيل وستقارن معلماته. سيتم تفصيل ما يلي من خلال المؤشرات الفنية لجيروسكوب MEMS، وتحليل انجراف الجيروسكوب ومقارنة ثلاثة جيروسكوبات MEMS من فئة الملاحة.المواصفات الفنية لجيروسكوب MEMSجيروسكوب MEMS المثالي هو أن إخراج محوره الحساس يتناسب مع المعلمات الزاوية المدخلة (الزاوية، المعدل الزاوي) للمحور المقابل للحامل تحت أي ظرف من الظروف، وغير حساس للمعلمات الزاوية لمحوره المتقاطع، ولا هل هي حساسة لأي معلمات محورية غير زاوية (مثل تسارع الاهتزاز والتسارع الخطي). تظهر المؤشرات الفنية الرئيسية لجيروسكوب MEMS في الجدول 1.المؤشر الفنيوحدةمعنىنطاق القياس(°)/ثحساسة بشكل فعال لنطاق السرعة الزاوية المدخلاتصفر التحيز(°)/ساعةخرج الجيروسكوب عندما يكون معدل الإدخال في الجيروسكوب صفراً. نظرًا لاختلاف المخرجات، عادةً ما يتم استخدام معدل الإدخال المكافئ لتمثيل نفس نوع المنتج، وكلما كان الانحياز الصفري أصغر، كان ذلك أفضل؛ نماذج مختلفة من المنتجات، وليس أصغر التحيز الصفري، كلما كان ذلك أفضل.التكرار التحيز(°)/ح(1σ)تحت نفس الشروط وعلى فترات محددة (متعاقبة، يوميا، كل يومين...) درجة التوافق بين القيم الجزئية للقياسات المتكررة. يتم التعبير عنها بالانحراف المعياري لكل إزاحة مقاسة. الأصغر هو الأفضل لجميع الجيروسكوبات (قم بتقييم مدى سهولة التعويض عن الصفر)الانجراف صفر(°)/ثمعدل التغير الزمني لانحراف مخرج الجيروسكوب عن الخرج المثالي. يحتوي على مكونات عشوائية ومنهجية ويتم التعبير عنه من حيث الإزاحة الزاوية المدخلة المقابلة بالنسبة إلى الفضاء بالقصور الذاتي في وحدة الزمن.عامل الحجمV/(°)/s、mA/(°)/sنسبة التغير في المخرجات إلى التغير في المدخلات المراد قياسها.عرض النطاق التردديHzفي اختبار خصائص التردد للجيروسكوب، تم النص على تقليل نطاق التردد المقابل لسعة السعة المقاسة بمقدار 3 ديسيبل، ويمكن تحسين دقة الجيروسكوب عن طريق التضحية بعرض النطاق الترددي للجيروسكوب.الجدول 1: المؤشرات الفنية الرئيسية لجيروسكوب MEMSتحليل الانجراف الجيروسكوبإذا كان هناك عزم دوران تداخل في الجيروسكوب، فسوف ينحرف عمود الدوار عن السمت المرجعي المستقر الأصلي ويشكل خطأ. تسمى زاوية انحراف محور الدوار بالنسبة إلى سمت الفضاء بالقصور الذاتي (أو السمت المرجعي) في وحدة الزمن بمعدل الانجراف الجيروسكوبي. المؤشر الرئيسي لقياس دقة الجيروسكوب هو معدل الانجراف.ينقسم الانجراف الجيروسكوبي إلى فئتين: أحدهما منهجي، والقانون معروف، ويسبب انجرافًا منتظمًا، ويمكن تعويضه بالكمبيوتر؛ أما النوع الآخر فهو ناجم عن عوامل عشوائية، مما يسبب الانجراف العشوائي. يتم التعبير عن معدل الانجراف المنهجي بواسطة الإزاحة الزاوية لكل وحدة زمنية، ويتم التعبير عن معدل الانجراف العشوائي بواسطة القيمة الجذرية لمتوسط مربع الإزاحة الزاوية لكل وحدة زمنية أو الانحراف المعياري. النطاق التقريبي لمعدلات الانجراف العشوائي لأنواع مختلفة من الجيروسكوبات التي يمكن الوصول إليها في الوقت الحاضر موضح في الجدول 2.نوع الجيروسكوبمعدل الانجراف العشوائي/(°)·ح-1جيروسكوب محمل بالكرة10-1جيروسكوب ذو محمل دوار1-0.1جيروسكوب تعويم سائل0.01-0.001جيروسكوب تعويم الهواء0.01-0.001جيروسكوب تم ضبطه ديناميكيًا0.01-0.001جيروسكوب كهرباء0.01-0.0001جيروسكوب رنين نصف كروي0.1-0.01حلقة جيروسكوب الليزر0.01-0.001جيروسكوب الألياف الضوئية1-0.1الجدول 2: معدلات الانجراف العشوائي لأنواع مختلفة من الجيروسكوبات يظهر في الجدول 3 النطاق التقريبي لمعدل الانجراف العشوائي للجيروسكوب الذي تتطلبه التطبيقات المختلفة. المؤشر النموذجي لدقة تحديد المواقع لنظام الملاحة بالقصور الذاتي هو 1 ن ميل / ساعة (1 ن ميل = 1852 م)، الأمر الذي يتطلب أن يصل معدل الانجراف العشوائي للجيروسكوب إلى 0.01(°)/ساعة، وبالتالي فإن الجيروسكوب بمعدل انجراف عشوائي قدره 0.01(°)/ساعة يُسمى عادةً جيروسكوب الملاحة بالقصور الذاتي.طلبمتطلبات معدل الانجراف العشوائي الجيروسكوب/(°)·h-1معدل الجيروسكوب في نظام التحكم في الطيران150-10جيروسكوب عمودي في نظام التحكم في الطيران30-10جيروسكوب الاتجاه في نظام التحكم في الطيران10-1نظام التوجيه بالقصور الذاتي للصواريخ التكتيكية1-0.1البوصلة الجيروسكوبية البحرية، نظام وضع الاتجاه الجانبي للمدفعية، نظام الملاحة بالقصور الذاتي للمركبة الأرضية0.1-0.01أنظمة الملاحة بالقصور الذاتي للطائرات والسفن0.01-0.001الصاروخ الاستراتيجي، نظام التوجيه بالقصور الذاتي لصواريخ كروز0.01-0.0005الجدول 3: متطلبات معدل الانجراف العشوائي للجيروسكوب في التطبيقات المختلفة مقارنة بين ثلاثة جيروسكوبات MEMS للملاحةسلسلة MG من شركة Micro-Magic Inc عبارة عن جيروسكوب MEMS من فئة الملاحة يتمتع بمستوى عالٍ من الدقة لتلبية احتياجات المجالات المختلفة. يقارن الجدول التالي النطاق وعدم استقرار التحيز والمشي العشوائي الزاوي واستقرار التحيز وعامل القياس وعرض النطاق الترددي والضوضاء.　إم جي-101إم جي-401إم جي-501النطاق الديناميكي (درجة/ثانية)±100±400±500عدم الاستقرار المتحيز (درجة / ساعة)0.10.52المشي العشوائي الزاوي (°/√h)0.0050.025 ~ 0.050.125-0.1استقرار التحيز (1σ 10 ثانية) (درجة / ساعة)0.10.52~5الجدول 4: جدول مقارنة المعلمات لثلاثة جيروسكوبات MEMS من فئة الملاحةآمل أنه من خلال هذه المقالة، يمكنك فهم المؤشرات الفنية لجيروسكوب MEMS للملاحة والعلاقة المقارنة بينهما. إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد عن جيروسكوب MEMS، فيرجى مناقشة ذلك معنا. MG502ميمس جيروسكوب MG502  

النقاط الرئيسية المنتج: جيروسكوب الألياف البصرية GF70ZKالميزات الرئيسية:المكونات: يستخدم جيروسكوبات الألياف الضوئية لإجراء قياسات بالقصور الذاتي عالية الدقة.الوظيفة: توفر بدء تشغيل سريع وبيانات تنقل موثوقة لمختلف التطبيقات.التطبيقات: مناسبة لأنظمة الملاحة بالقصور الذاتي، واستقرار المنصة، وأنظمة تحديد المواقع في الفضاء الجوي والمركبات ذاتية القيادة.الأداء: ثبات انحياز صفري بين 0.01 و0.02، مصمم لتلبية احتياجات الدقة ونطاق القياس.الخلاصة: يجمع جهاز GF70ZK بين الحجم الصغير والاستهلاك المنخفض للطاقة، مما يجعله خيارًا متعدد الاستخدامات لمهام التنقل الصعبة عبر العديد من الصناعات.1. ما هو الملاحة بالقصور الذاتيلفهم ما هو التنقل بالقصور الذاتي، نحتاج أولاً إلى تقسيم العبارة إلى جزأين، أي الملاحة + القصور الذاتي.الملاحة، بعبارات بسيطة، تحل مشكلة الانتقال من مكان إلى آخر، مع الإشارة إلى الاتجاه، وعادة ما تكون البوصلة.يشير القصور الذاتي، المشتق في الأصل من ميكانيكا نيوتن، إلى خاصية الجسم الذي يحافظ على حالة حركته. لديها وظيفة تسجيل معلومات حالة الحركة للكائن.يتم استخدام مثال بسيط لتوضيح الملاحة بالقصور الذاتي. طفل وصديق يلعبان لعبة عند مدخل غرفة مغطاة بالبلاط، ويمشيان على البلاط إلى الجانب الآخر وفق قواعد معينة. واحدة للأمام، وثلاثة لليسار، وخمسة للأمام، واثنتان لليمين... كل خطوة من خطواته بطول بلاطة أرضية، ويمكن للأشخاص خارج الغرفة الحصول على مسار حركته الكامل عن طريق رسم الطول والمسار المقابلين على الورقة. لا يحتاج لرؤية الغرفة لمعرفة وضعية الطفل وسرعته وما إلى ذلك.المبدأ الأساسي للملاحة بالقصور الذاتي وبعض أنواع الملاحة الأخرى يشبه إلى حد كبير هذا: تعرف على موقعك الأولي، واتجاهك الأولي (الموقف)، واتجاه واتجاه الحركة في كل لحظة، وادفع للأمام قليلاً. قم بإضافة هذه العناصر معًا (المتوافقة مع عملية التكامل الرياضي)، ويمكنك فقط الحصول على اتجاهك وموقعك ومعلومات أخرى.إذن كيف يمكن الحصول على الاتجاه (الموقف) الحالي ومعلومات الموقع الخاصة بالجسم المتحرك؟ تحتاج إلى استخدام الكثير من أجهزة الاستشعار، في الملاحة بالقصور الذاتي يتم استخدام أدوات القصور الذاتي: مقياس التسارع + الجيروسكوب.يستخدم الملاحة بالقصور الذاتي الجيروسكوب ومقياس التسارع لقياس السرعة الزاوية والتسارع للحامل في الإطار المرجعي بالقصور الذاتي، ويدمج ويحسب الوقت للحصول على السرعة والموضع النسبي، ويحوله إلى نظام إحداثيات الملاحة، بحيث يكون تيار الناقل يمكن الحصول على الموقف من خلال الجمع بين معلومات الموقف الأولي.الملاحة بالقصور الذاتي هي نظام ملاحة داخلي مغلق الحلقة، ولا يوجد إدخال بيانات خارجي لتصحيح الخطأ أثناء حركة الناقل. لذلك، لا يمكن استخدام نظام ملاحة واحد بالقصور الذاتي إلا لفترات ملاحية قصيرة. بالنسبة للنظام الذي يعمل لفترة طويلة، من الضروري تصحيح الخطأ الداخلي المتراكم بشكل دوري عن طريق الملاحة عبر الأقمار الصناعية.2. الجيروسكوبات في الملاحة بالقصور الذاتيتُستخدم تكنولوجيا الملاحة بالقصور الذاتي على نطاق واسع في مجال الطيران والأقمار الصناعية للملاحة والطائرات بدون طيار وغيرها من المجالات بسبب إخفائها العالي وقدرتها المستقلة الكاملة على الحصول على معلومات الحركة. خاصة في مجالات الطائرات بدون طيار الصغيرة والقيادة الذاتية، يمكن أن توفر تقنية الملاحة بالقصور الذاتي معلومات دقيقة عن الاتجاه والسرعة، ويمكن أن تلعب دورًا لا غنى عنه في الظروف المعقدة أو عندما تفشل إشارات الملاحة الخارجية المساعدة الأخرى في لعب مزايا الملاحة المستقلة في البيئة. لتحقيق موقف موثوق وقياس الموقف. باعتباره عنصرًا مهمًا في نظام الملاحة بالقصور الذاتي، يلعب جيروسكوب الألياف الضوئية دورًا حاسمًا في قدرته على الملاحة. في الوقت الحاضر، توجد جيروسكوبات الألياف الضوئية وجيروسكوبات MEMS بشكل أساسي في السوق. على الرغم من أن دقة جيروسكوب الألياف الضوئية عالية، إلا أن نظامه بأكمله يتكون من قارنات،المغير، حلقة الألياف الضوئية وغيرها من المكونات المنفصلة، مما أدى إلى حجم كبير، وارتفاع التكلفة، في الطائرات بدون طيار الصغيرة، بدون طيار وغيرها من المجالات لا يمكن أن تلبي متطلبات التصغير والتكلفة المنخفضة، والتطبيق محدود إلى حد كبير. على الرغم من أن جيروسكوب MEMS يمكنه تحقيق التصغير، إلا أن دقته منخفضة. بالإضافة إلى ذلك، فهي تحتوي على أجزاء متحركة، ومقاومتها ضعيفة للصدمات والاهتزازات، ومن الصعب تطبيقها في البيئات القاسية.3 ملخصتم تصميم جيروسكوب الألياف الضوئية من شركة Micro-Magic Inc GF70ZK خصيصًا وفقًا لمفهوم جيروسكوبات الألياف الضوئية التقليدية، بحجم صغير يبلغ 70*70*32 مم؛ خفيفة الوزن، أقل من أو تساوي 250 جرام؛ انخفاض استهلاك الطاقة، أقل من أو يساوي 4W؛ ابدأ بسرعة، وقت البدء هو 5 ثوانٍ فقط؛ جيروسكوب الألياف الضوئية سهل التشغيل وسهل الاستخدام، ويستخدم على نطاق واسع في INS وIMU ونظام تحديد المواقع ونظام تحديد الشمال واستقرار المنصة وغيرها من المجالات.يتراوح استقرار التحيز الصفري لـ GF80 بين 0.01 و0.02. أكبر فرق بين هذين جيروسكوب الألياف الضوئية هو أن نطاق القياس مختلف، بالطبع، يمكن استخدام جيروسكوب الألياف الضوئية الخاص بنا في الملاحة بالقصور الذاتي، ويمكنك الاختيار التفصيلي وفقًا لقيمة الدقة ونطاق القياس، فنحن نرحب بك استشرنا في أي وقت واحصل على المزيد من البيانات الفنية.GF70ZKأجهزة استشعار جيروسكوب الألياف البصرية نظام الملاحة بالقصور الذاتي للملاحة الشمالية / النظام المرجعي للسمت جي-F80أجهزة استشعار الدوران المصغرة المصنوعة من الألياف الضوئية مقاس 80 مم 

النقاط الرئيسيةالمنتج: جيروسكوب الألياف البصرية (FOG)الميزات الرئيسية:المكونات: تعتمد على ملفات الألياف الضوئية، باستخدام تأثير سانياك لقياسات الإزاحة الزاوية الدقيقة.الوظيفة: توفر حساسية ودقة عالية، مثالية لتحديد الاتجاه في الأجسام المتحركة.التطبيقات: تستخدم على نطاق واسع في المجال العسكري (مثل توجيه الصواريخ وملاحة الدبابات) وتتوسع في القطاعات المدنية (مثل الملاحة بالسيارات والمسح).دمج البيانات: يجمع بين القياسات بالقصور الذاتي والإلكترونيات الدقيقة المتقدمة لتعزيز الدقة والاستقرار.الاستنتاج: يعد جيروسكوب الألياف الضوئية أمرًا محوريًا للملاحة عالية الدقة، مع إمكانات نمو واعدة عبر التطبيقات المتنوعة.سوق صناعة جيروسكوب الألياف الضوئيةبفضل مزاياه الفريدة، يتمتع جيروسكوب الألياف الضوئية بآفاق تطوير واسعة في مجال قياس الكمية الفيزيائية الدقيقة. لذلك، أصبح استكشاف تأثير الأجهزة البصرية والبيئة المادية على أداء جيروسكوبات الألياف الضوئية وقمع ضوضاء الكثافة النسبية من التقنيات الرئيسية لتحقيق جيروسكوبات الألياف الضوئية عالية الدقة. مع تعميق البحث، سيتم تطوير وتطبيق جيروسكوب الألياف المدمج بدقة عالية وتصغير الحجم بشكل كبير.يعد جيروسكوب الألياف الضوئية أحد الأجهزة السائدة في مجال تكنولوجيا القصور الذاتي في الوقت الحاضر. مع تحسين المستوى الفني، سيستمر نطاق تطبيق جيروسكوب الألياف الضوئية في التوسع. وباعتبارها المكون الأساسي لجيروسكوبات الألياف الضوئية، فإن الطلب في السوق سينمو أيضًا. في الوقت الحاضر، لا تزال هناك حاجة إلى استيراد حلقة الألياف الضوئية المتطورة في الصين، وفي ظل الاتجاه العام للاستبدال المحلي، لا تزال القدرة التنافسية الأساسية لمؤسسات حلقات الألياف الضوئية الصينية وقدرات البحث والتطوير المستقلة بحاجة إلى مزيد من التعزيز.في الوقت الحاضر، تُستخدم حلقة الألياف الضوئية بشكل أساسي في المجال العسكري، ولكن مع التوسع في تطبيق جيروسكوب الألياف الضوئية في المجال المدني، سيتم تحسين نسبة تطبيق حلقة الألياف الضوئية في المجال المدني بشكل أكبر.وفقًا لـ "تقرير مسح سوق صناعة جيروسكوب الألياف البصرية في الصين وتحليل نصائح الاستثمار لعام 2022-2027":يعد جيروسكوب الألياف الضوئية عنصرًا حساسًا يعتمد على ملف الألياف الضوئية، وينتشر الضوء المنبعث من الصمام الثنائي الليزري على طول الألياف الضوئية في اتجاهين. يحدد اختلاف مسار انتشار الضوء الإزاحة الزاوية للعنصر الحساس. جيروسكوب الألياف الضوئية الحديث هو أداة يمكنها تحديد اتجاه الأجسام المتحركة بدقة. إنها أداة ملاحية بالقصور الذاتي تستخدم على نطاق واسع في الطيران الحديث والملاحة والفضاء وصناعات الدفاع الوطني. إن تطويرها له أهمية استراتيجية كبيرة بالنسبة لصناعة البلاد والدفاع الوطني وغيرها من تطورات التكنولوجيا المتقدمة.جيروسكوب الألياف الضوئية هو مستشعر جديد للألياف الضوئية ذو الحالة الصلبة يعتمد على تأثير Sagnac. يمكن تقسيم جيروسكوب الألياف الضوئية إلى جيروسكوبات الألياف الضوئية التداخلية (I-FOG)، وجيروسكوبات الألياف الضوئية الرنانة (R-FOG)، وجيروسكوبات الألياف الضوئية المبعثرة Brillouin المحفزة (B-FOG) وفقًا لوضع عملها. وفقًا لدقتها، يمكن تقسيم جيروسكوب الألياف الضوئية إلى: المستوى التكتيكي المنخفض، والمستوى التكتيكي المتقدم، ومستوى الملاحة، ومستوى الدقة. يمكن تقسيم جيروسكوبات الألياف الضوئية إلى عسكرية ومدنية حسب انفتاحها. في الوقت الحاضر، يتم استخدام معظم جيروسكوبات الألياف الضوئية في الجوانب العسكرية: موقف المقاتلات والصواريخ، وملاحة الدبابات، وقياس اتجاه الغواصة، ومركبات قتال المشاة وغيرها من المجالات. الاستخدام المدني هو بشكل رئيسي الملاحة في السيارات والطائرات ومسح الجسور والتنقيب عن النفط وغيرها من المجالات.اعتمادًا على دقة جيروسكوب الألياف الضوئية، تتراوح تطبيقاته من الأسلحة والمعدات الإستراتيجية إلى المجالات المدنية التجارية. تُستخدم جيروسكوبات الألياف الضوئية المتوسطة والعالية الدقة بشكل أساسي في مجالات الأسلحة والمعدات المتطورة مثل الفضاء الجوي، بينما تُستخدم جيروسكوبات الألياف الضوئية منخفضة التكلفة ومنخفضة الدقة بشكل أساسي في التنقيب عن النفط والتحكم في مواقف الطائرات الزراعية والروبوتات وغيرها الكثير. المجالات المدنية ذات متطلبات الدقة المنخفضة. مع تطور تقنيات الإلكترونيات الدقيقة والإلكترونيات الضوئية المتقدمة، مثل التكامل الكهروضوئي وتطوير الألياف الضوئية الخاصة لجيروسكوبات الألياف الضوئية، تم تسريع تصغير جيروسكوبات الألياف الضوئية وانخفاض تكلفتها.ملخصإن جيروسكوب الألياف الضوئية الخاص بشركة Micro-Magic Inc هو في الأساس جيروسكوبي بصري تكتيكي متوسط الدقة، مقارنة بالمصنعين الآخرين، والتكلفة المنخفضة، وعمر الخدمة الطويل، والسعر مهيمن جدًا، ومجال التطبيق واسع جدًا أيضًا، بما في ذلك اثنين من منتجات GF50 الأكثر مبيعًا ، GF-60، يمكنك النقر فوق صفحة التفاصيل لمزيد من البيانات الفنية.GF50جيروسكوب الألياف البصرية القياسي العسكري ذو المحور الواحد ذو الدقة المتوسطة GF60أحادية المحور الألياف الدوران منخفضة الطاقة الألياف البصرية الدوران Imu معدل الزاوي للملاحة 

النقاط الرئيسيةالمنتج: نظام كشف التشوه المعتمد على جيروسكوب الألياف الضوئيةالميزات الرئيسية:المكونات: تتضمن جيروسكوبات الألياف الضوئية عالية الدقة لقياس السرعة الزاوية وحساب المسار.الوظيفة: يجمع البيانات الجيروسكوبية مع قياسات المسافة لاكتشاف التشوهات الهيكلية بدقة عالية.التطبيقات: مناسبة للهندسة المدنية ومراقبة الصحة الهيكلية وتحليل التشوه في الجسور والمباني والبنى التحتية الأخرى.الأداء: يحقق دقة اكتشاف التشوه أفضل من 10 ميكرومتر بسرعة تشغيل تبلغ 2 م/ث باستخدام جيروسكوبات متوسطة الدقة.المزايا: تصميم مدمج، وخفيف الوزن، واستهلاك منخفض للطاقة، وتشغيل سهل الاستخدام لسهولة النشر.خاتمة:يوفر هذا النظام قياسات تشوه دقيقة وموثوقة، ويقدم حلولاً قيمة لاحتياجات التحليل الهندسي والهيكلي.1 طريقة الكشف عن تشوه الهيكل الهندسي بالاعتماد على جيروسكوب الألياف الضوئيةمبدأ طريقة الكشف عن تشوه الهيكل الهندسي استنادًا إلى جيروسكوب الألياف الضوئية هو تثبيت جيروسكوب الألياف الضوئية على جهاز الكشف، وقياس السرعة الزاوية لنظام الكشف عند التشغيل على السطح المُقاس للهيكل الهندسي، وقياس مسافة التشغيل جهاز الكشف، وحساب مسار التشغيل لجهاز الكشف لتحقيق الكشف عن تشوه الهيكل الهندسي. يشار إلى هذه الطريقة باسم طريقة المسار في هذه الورقة. يمكن وصف هذه الطريقة بأنها "ملاحة مستوية ثنائية الأبعاد"، أي أنه يتم حل موضع الناقل في السطح الراسيا لسطح الهيكل المقاس، ويتم الحصول أخيرًا على مسار الناقل على طول سطح الهيكل المقاس.وفقًا لمبدأ طريقة المسار، تشمل مصادر الخطأ الرئيسية الخطأ المرجعي وخطأ قياس المسافة وخطأ قياس الزاوية. يشير الخطأ المرجعي إلى خطأ قياس زاوية الميل الأولية θ0، ويشير خطأ قياس المسافة إلى خطأ قياس ΔLi، ويشير خطأ قياس الزاوية إلى خطأ قياس Δθi، والذي ينتج بشكل أساسي عن خطأ قياس Δθi السرعة الزاوية لجيروسكوب الألياف الضوئية. لا تأخذ هذه الورقة في الاعتبار تأثير الخطأ المرجعي وخطأ قياس المسافة على خطأ اكتشاف التشوه، ويتم تحليل خطأ اكتشاف التشوه الناتج عن خطأ جيروسكوب الألياف الضوئية فقط.2 تحليل دقة اكتشاف التشوه بناءً على جيروسكوب الألياف الضوئية2.1 نمذجة الخطأ لجيروسكوب الألياف الضوئية في تطبيقات اكتشاف التشوهجيروسكوب الألياف الضوئية هو جهاز استشعار لقياس السرعة الزاوية على أساس تأثير سانياك. بعد مرور الضوء المنبعث من مصدر الضوء عبر الدليل الموجي Y، يتم تشكيل شعاعين من الضوء يدوران في اتجاهين متعاكسين في حلقة الألياف. عندما يدور الحامل بالنسبة إلى الفضاء بالقصور الذاتي، يكون هناك اختلاف في المسار البصري بين شعاعي الضوء، ويمكن اكتشاف إشارة التداخل البصري المتعلقة بالسرعة الزاوية الدورانية في نهاية الكاشف، وذلك لقياس السرعة القطرية.التعبير الرياضي لإشارة خرج جيروسكوب الألياف الضوئية هو: F=Kw+B0+V. حيث F هو مخرج الجيروسكوب، وK هو عامل المقياس، وω هو الجيروسكوبمدخلات السرعة الزاوية على المحور الحساس، B0 هو الانحياز الصفري الجيروسكوبي، υ هو مصطلح الخطأ المتكامل، بما في ذلك الضوضاء البيضاء والمكونات المتغيرة ببطء الناتجة عن الضوضاء المختلفة مع وقت ارتباط طويل، ويمكن أيضًا اعتبار υ خطأ الانحياز الصفري .تتضمن مصادر خطأ القياس لجيروسكوب الألياف الضوئية خطأ عامل القياس وخطأ الانحراف الصفري. في الوقت الحاضر، يبلغ خطأ عامل القياس لجيروسكوب الألياف الضوئية المطبق في الهندسة 10-5~10-6. في تطبيق اكتشاف التشوه، يكون إدخال السرعة الزاوية صغيرًا، ويكون خطأ القياس الناتج عن خطأ عامل القياس أصغر بكثير من الخطأ الناتج عن خطأ الانحراف الصفري، والذي يمكن تجاهله. ويتميز مكون التيار المستمر لخطأ الانحياز الصفري بقابلية تكرار الانحياز الصفري Br، وهو الانحراف المعياري لقيمة الانحياز الصفري في اختبارات متعددة. يتميز مكون التيار المتردد بثبات التحيز الصفري Bs، وهو الانحراف المعياري لقيمة خرج الجيروسكوب عن متوسطه في اختبار واحد، وترتبط قيمته بزمن أخذ عينات الجيروسكوب.2.2 حساب خطأ التشوه بناءً على جيروسكوب الألياف الضوئيةوبأخذ نموذج الشعاع المدعوم البسيط كمثال، يتم حساب خطأ اكتشاف التشوه، ويتم إنشاء النموذج النظري للتشوه الهيكلي. وعلى هذا الأساس يتم تحديد الكشفاستنادًا إلى سرعة التشغيل ووقت أخذ العينات للنظام، يمكن الحصول على السرعة الزاوية النظرية لجيروسكوب الألياف الضوئية. بعد ذلك يمكن محاكاة خطأ قياس السرعة الزاوية لجيروسكوب الألياف الضوئية وفقًا لنموذج خطأ الانحراف الصفري لجيروسكوب الألياف الضوئية الموضح أعلاه.2.3 مثال لحساب المحاكاةيعتمد إعداد المحاكاة لسرعة التشغيل ووقت أخذ العينات وضعًا متغير النطاق، أي أن ΔLi التي تم تمريرها في كل وقت أخذ عينات ثابتة، ويتم تغيير وقت أخذ العينات لنفس مقطع الخط عن طريق تغيير سرعة التشغيل. على سبيل المثال، عندما يكون ΔLi 1 مم، مثل سرعة التشغيل 2 م/ث، يكون وقت أخذ العينات 0.5 مللي ثانية. إذا كانت سرعة التشغيل 0.1 م/ث، فإن وقت أخذ العينات هو 10 مللي ثانية.3 العلاقة بين أداء جيروسكوب الألياف الضوئية وخطأ قياس التشوهأولاً، يتم تحليل تأثير خطأ التكرار الصفري. عندما لا يكون هناك خطأ في استقرار التحيز الصفري، يتم إصلاح خطأ قياس السرعة الزاوية الناجم عن خطأ التحيز الصفري، مثل كلما زادت سرعة الحركة، كلما كان وقت القياس الإجمالي أقصر، وكان تأثير خطأ التحيز الصفري أصغر، وكان التشوه أصغر خطأ في القياس. عندما تكون سرعة التشغيل سريعة، يكون خطأ استقرار التحيز الصفري هو العامل الرئيسي الذي يسبب خطأ قياس النظام. عندما تكون سرعة التشغيل منخفضة، يصبح خطأ التكرار الصفري هو المصدر الرئيسي لخطأ قياس النظام.باستخدام مؤشر جيروسكوبي للألياف الضوئية متوسط الدقة النموذجي، أي أن استقرار التحيز الصفري هو 0.5 درجة/ساعة عندما يكون وقت أخذ العينات 1 ثانية، وقابلية التكرار الصفرية هي 0.05 درجة/ساعة. قارن أخطاء قياس النظام عند سرعة التشغيل 2 م/ث، 1 م/ث، 0.2 م/ث، 0.1 م/ث، 0.02 م/ث، 0.01 م/ث، 0.002 م/ث، 0.001 م/ث. عندما تكون سرعة التشغيل 2 م/ث، يكون خطأ القياس 8.514 ميكرومتر (RMS)، عندما تنخفض سرعة القياس إلى 0.2 م/ث، يكون خطأ القياس 34.089 ميكرومتر (RMS)، عندما تنخفض سرعة القياس إلى 0.002 m /s، خطأ القياس هو 2246.222μm (RMS)، كما يتبين من نتائج المقارنة. كلما زادت سرعة التشغيل، قل خطأ القياس. بالنظر إلى سهولة التشغيل الهندسي، فإن سرعة التشغيل البالغة 2 م/ث يمكن أن تحقق دقة قياس أفضل من 10 ميكرومتر.4 ملخصاستنادًا إلى تحليل المحاكاة لقياس تشوه الهيكل الهندسي استنادًا إلى جيروسكوب الألياف الضوئية، تم إنشاء نموذج الخطأ لجيروسكوب الألياف الضوئية، ويتم الحصول على العلاقة بين خطأ قياس التشوه وأداء جيروسكوب الألياف الضوئية باستخدام الشعاع المدعوم البسيط نموذج كمثال. تظهر نتائج المحاكاة أنه كلما كان تشغيل النظام أسرع، أي كلما كان وقت أخذ العينات لجيروسكوب الألياف الضوئية أقصر، زادت دقة قياس التشوه للنظام عندما لا يتغير رقم أخذ العينات ويتم ضمان دقة الكشف عن المسافة. مع مؤشر جيروسكوبي للألياف الضوئية متوسط الدقة وسرعة تشغيل تبلغ 2 م/ث، يمكن تحقيق دقة قياس التشوه أفضل من 10 ميكرومتر.يبلغ قطر Micro-Magic Inc GF-50 φ50*36.5 مم ودقة تبلغ 0.1 درجة/ساعة. دقة GF-60 0.05 درجة/ساعة، تنتمي إلى المستوى التكتيكي العالي لجيروسكوب الألياف الضوئية، أنتجت شركتنا جيروسكوب بحجم صغير، خفيف الوزن، استهلاك منخفض للطاقة، بداية سريعة، تشغيل بسيط، سهل الاستخدام وخصائص أخرى، على نطاق واسع تستخدم في INS، IMU، نظام تحديد المواقع، نظام تحديد الشمال، استقرار المنصة وغيرها من المجالات. إذا كنت مهتمًا بجيروسكوب الألياف الضوئية الخاص بنا، فلا تتردد في الاتصال بنا.GF50جيروسكوب الألياف البصرية القياسي العسكري ذو المحور الواحد ذو الدقة المتوسطة GF60أحادية المحور الألياف الدوران منخفضة الطاقة الألياف البصرية الدوران Imu معدل الزاوي للملاحة 

النقاط الرئيسيةالمنتج: جيروسكوب الألياف الضوئية المتكامل القائم على الشريحةالميزات الرئيسية:المكونات: تستخدم شريحة بصرية متكاملة تجمع بين وظائف مثل التلألؤ وتقسيم الشعاع والتعديل والكشف على منصة غشاء رقيق من نيوبات الليثيوم (LNOI).الوظيفة: يحقق تكامل "متعدد في واحد" لوظائف المسار البصري غير الحساسة، مما يقلل من الحجم وتكاليف الإنتاج مع تعزيز الاستقطاب وتعديل الطور للحصول على أداء جيروسكوب دقيق.التطبيقات: مناسبة لتحديد المواقع، والملاحة، والتحكم في الموقف، وقياس ميل آبار النفط.التحسين: يمكن أن تؤدي التحسينات الإضافية في نسبة انقراض الاستقطاب وقوة الانبعاث وكفاءة الاقتران إلى تعزيز الاستقرار والدقة.الاستنتاج: يمهد هذا التصميم المتكامل الطريق لجيروسكوبات الألياف الضوئية المصغرة ومنخفضة التكلفة، مما يلبي الطلب المتزايد على حلول الملاحة بالقصور الذاتي المدمجة والموثوقة.مع مزايا الحالة الصلبة والأداء العالي والتصميم المرن، أصبح جيروسكوب الألياف الضوئية هو الجيروسكوب بالقصور الذاتي السائد، والذي يستخدم على نطاق واسع في العديد من المجالات مثل تحديد المواقع والملاحة والتحكم في المواقف وقياس ميل آبار النفط. في ظل الوضع الجديد، يتطور الجيل الجديد من نظام الملاحة بالقصور الذاتي نحو التصغير والتكلفة المنخفضة، مما يطرح متطلبات أعلى وأعلى للأداء الشامل للجيروسكوب مثل الحجم والدقة والتكلفة. في السنوات الأخيرة، تطور الجيروسكوب الرنان النصف كروي وجيروسكوب MEMS بسرعة مع ميزة الحجم الصغير، مما له تأثير معين على سوق جيروسكوب الألياف الضوئية. التحدي الرئيسي المتمثل في تقليل حجم الجيروسكوب البصري التقليدي هو تقليل حجم المسار البصري. في المخطط التقليدي، يتكون المسار البصري لجيروسكوب الألياف الضوئية من عدة أجهزة بصرية منفصلة، يتم تحقيق كل منها بناءً على مبادئ وعمليات مختلفة ولها عبوة مستقلة وضفيرة. ونتيجة لذلك، يقترب حجم الجهاز بموجب التقنية السابقة من حد التخفيض، ومن الصعب دعم التخفيض الإضافي لحجم جيروسكوب الألياف الضوئية. لذلك، من الضروري استكشاف حلول تقنية جديدة لتحقيق التكامل الفعال للوظائف المختلفة للمسار البصري، وتقليل حجم المسار البصري الجيروسكوبي بشكل كبير، وتحسين توافق العملية، وتقليل تكلفة إنتاج الجهاز.مع تطور تكنولوجيا الدوائر المتكاملة لأشباه الموصلات، حققت التكنولوجيا البصرية المتكاملة اختراقات تدريجية، وتم تقليل حجم الميزة بشكل مستمر، ودخلت المستوى الصغير والنانو، مما عزز بشكل كبير التطوير الفني للرقائق الضوئية المتكاملة، وقد تم تطبيقها في الاتصالات البصرية والحوسبة البصرية والاستشعار البصري وغيرها من المجالات. توفر التكنولوجيا البصرية المتكاملة حلاً تقنيًا جديدًا وواعدًا للتصغير والتكلفة المنخفضة للمسار البصري لجيروسكوب الألياف الضوئية.1 تصميم مخطط الرقاقة الضوئية المتكامل1.1 التصميم العاممصدر ضوء التوجيه البصري التقليدي (SLD أو ASE)، وقارنة التوصيل المستدقة الليفية (يُشار إليها باسم "المقرنة")، ومُعدِّل طور الدليل الموجي للفرع Y (يُشار إليه باسم "مُعدِّل الدليل الموجي Y")، والكاشف، والحلقة الحساسة (حلقة الألياف). من بينها، الحلقة الحساسة هي الوحدة الأساسية لمعدل الزاوية الحساسة، ويؤثر حجمها بشكل مباشر على دقة الجيروسكوب.نقترح شريحة متكاملة هجينة، والتي تتكون من مكون مصدر الضوء، ومكون متعدد الوظائف ومكون كشف من خلال التكامل الهجين. من بينها، جزء مصدر الضوء هو مكون مستقل، يتكون من شريحة SLD، ومكون موازنة العزل والمكونات الطرفية مثل المشتت الحراري ومبرد أشباه الموصلات. تتكون وحدة الكشف من شريحة كشف وشريحة مضخم للمقاومة. الوحدة متعددة الوظائف هي الجسم الرئيسي للرقاقة المتكاملة الهجينة، والتي يتم تحقيقها بناءً على شريحة رقيقة من نيوبات الليثيوم (LNOI)، وتتضمن بشكل أساسي الدليل الموجي البصري، وتحويل بقعة الوضع، والمستقطب، ومقسم الشعاع، ومخفف الوضع، والمغير وغيرها. هياكل الرقائق. يتم إرسال الشعاع المنبعث من شريحة SLD إلى الدليل الموجي LNOI بعد العزلة والموازاة.يقوم المستقطب بتحريف ضوء الإدخال، ويقوم مخفف الوضع بتخفيف وضع عدم العمل. بعد أن يقوم مقسم الشعاع بتقسيم الشعاع ويقوم المغير بتعديل الطور، تدخل شريحة الإخراج إلى الحلقة الحساسة والمعدل الزاوي الحساس. يتم التقاط شدة الضوء بواسطة شريحة الكاشف، ويتدفق الخرج الكهروضوئي المتولد عبر شريحة مضخم المقاومة إلى دائرة إزالة التشكيل.تتميز الشريحة الضوئية المدمجة الهجينة بوظائف التألق، وتقسيم الشعاع، ودمج الشعاع، والانحراف، والتعديل، والكشف، وما إلى ذلك. إنها تحقق التكامل "متعدد في واحد" للوظائف غير الحساسة للمسار البصري الجيروسكوبي. تعتمد جيروسكوبات الألياف الضوئية على معدل الزاوية الحساسة للشعاع المتماسك بدرجة عالية من الاستقطاب، ويؤثر أداء الاستقطاب بشكل مباشر على دقة الجيروسكوبات. يعد مُعدِّل الدليل الموجي Y التقليدي نفسه جهازًا متكاملاً، يتمتع بوظائف الانحراف وتقسيم الشعاع ودمج الشعاع والتعديل. بفضل طرق تعديل المواد مثل تبادل البروتونات أو نشر التيتانيوم، تتمتع وحدات تعديل الدليل الموجي Y بقدرة انحراف عالية للغاية. ومع ذلك، يجب أن تأخذ مواد الأغشية الرقيقة في الاعتبار متطلبات الحجم والتكامل والقدرة على الانحراف، والتي لا يمكن تلبيتها بطرق تعديل المواد. من ناحية أخرى، فإن مجال وضع الدليل الموجي البصري للأغشية الرقيقة أصغر بكثير من مجال الدليل الموجي البصري للمواد السائبة، مما يؤدي إلى تغييرات في توزيع المجال الكهروستاتيكي ومعلمات مؤشر الانكسار الكهربي، ويحتاج هيكل القطب إلى إعادة تصميم. ولذلك، فإن المستقطب والمغير هما نقطتا التصميم الأساسيتان لشريحة "الكل في واحد".1.2 تصميم محدديتم الحصول على خصائص الاستقطاب عن طريق التحيز الهيكلي، وتم تصميم مستقطب على الرقاقة، والذي يتكون من دليل موجي منحني ودليل موجي مستقيممتفق. يمكن للدليل الموجي المنحني أن يحد من الفرق بين وضع الإرسال ووضع عدم الإرسال، ويحقق تأثير انحياز الوضع. يتم تقليل فقدان الإرسال في وضع الإرسال عن طريق ضبط الإزاحة.تتأثر خصائص إرسال الدليل الموجي البصري بشكل أساسي بفقدان التشتت وتسرب الأسلوب وفقدان الإشعاع وفقدان عدم تطابق الأسلوب. من الناحية النظرية، تكون خسارة التشتت وتسرب الوضع في أدلة الموجات المنحنية الصغيرة صغيرة، وهي محدودة بشكل أساسي بالعملية المتأخرة. ومع ذلك، فإن فقدان الإشعاع للأدلة الموجية المنحنية أمر متأصل وله تأثيرات مختلفة على الأوضاع المختلفة. تتأثر خصائص إرسال الدليل الموجي المنحني بشكل أساسي بفقدان عدم تطابق الوضع، ويوجد تداخل في الوضع عند تقاطع الدليل الموجي المستقيم والدليل الموجي المنحني، مما يؤدي إلى زيادة حادة في تشتت الوضع. عندما تنتقل موجة الضوء إلى الدليل الموجي المستقطب، بسبب وجود الانحناء، يختلف معامل الانكسار الفعال لوضع موجة الضوء في الاتجاه الرأسي والاتجاه الموازي، ويختلف تقييد الوضع، مما يؤدي إلى توهين مختلف تأثيرات لأوضاع TE وTM.ولذلك، فمن الضروري تصميم معلمات الدليل الموجي الانحناء لتحقيق أداء الانحراف. من بينها، نصف قطر الانحناء هو المعلمة الرئيسية لدليل الموجة الانحناء. يتم حساب خسارة الإرسال تحت نصف قطر انحناء مختلف ومقارنة الخسارة بين الأوضاع المختلفة بواسطة أداة حل الوضع الذاتي FDTD. أظهرت النتائج المحسوبة أن فقدان الدليل الموجي يتناقص مع زيادة نصف القطر عند نصف قطر الانحناء الصغير. على هذا الأساس، يتم حساب العلاقة بين خاصية الاستقطاب (نسبة وضع TE إلى وضع TM) ونصف قطر الانحناء، وتتناسب خاصية الاستقطاب عكسيا مع نصف قطر الانحناء. يجب أن يأخذ تحديد نصف قطر الانحناء للمستقطب الموجود على الرقاقة في الاعتبار الحساب النظري ونتائج المحاكاة والقدرة التكنولوجية والطلب الفعلي.يتم استخدام المجال الزمني للفرق المحدود (FDTD) لمحاكاة مجال الضوء المرسل للمستقطب الموجود على الرقاقة. يمكن أن يمر وضع TE عبر بنية الدليل الموجي بخسارة منخفضة، بينما يمكن أن ينتج وضع TM توهينًا واضحًا للوضع، وذلك للحصول على ضوء مستقطب بنسبة انقراض عالية. من خلال زيادة عدد أدلة الموجات المتتالية، يمكن تحسين نسبة انقراض نسبة انقراض الاستقطاب، ويمكن الحصول على أداء أفضل من -35 ديسيبل لنسبة انقراض الاستقطاب على مقياس ميكرون. وفي الوقت نفسه، يكون هيكل الدليل الموجي على الرقاقة بسيطًا، ومن السهل تحقيق تصنيع منخفض التكلفة للجهاز.2 التحقق من أداء الشريحة الضوئية المتكاملةشريحة LNOI الرئيسية للرقاقة الضوئية المدمجة عبارة عن عينة غير مقطعة محفورة بهياكل شرائح متعددة، ويبلغ حجم شريحة LNOI الرئيسية الواحدة 11 مم × 3 مم. يتضمن اختبار أداء الشريحة الضوئية المدمجة بشكل أساسي قياس النسبة الطيفية ونسبة انقراض الاستقطاب والجهد نصف الموجي.استنادًا إلى الشريحة الضوئية المدمجة، تم بناء نموذج أولي للجيروسكوب، وتم إجراء اختبار أداء الشريحة الضوئية المدمجة. أداء انحياز صفري ثابت لنموذج أولي جيروسكوبي يعتمد على شريحة بصرية مدمجة في أساس معزول غير اهتزازي في درجة حرارة الغرفة. على أساس مجموعةيحتوي الجيروسكوب الذي تم تشكيله في الشريحة الضوئية على انجراف طويل الأمد في قطاع بدء التشغيل، والذي يحدث بشكل أساسي بسبب خاصية بدء التشغيل لمصدر الضوء والخسارة الكبيرة للوصلة الضوئية. في اختبار مدته 90 دقيقة، كان استقرار التحيز الصفري للجيروسكوب هو 0.17 درجة/ساعة (10 ثوانٍ). بالمقارنة مع الجيروسكوب المعتمد على الأجهزة المنفصلة التقليدية، فإن مؤشر استقرار التحيز الصفري يتدهور بترتيب من حيث الحجم، مما يشير إلى أن الشريحة الضوئية المدمجة تحتاج إلى مزيد من التحسين. اتجاهات التحسين الرئيسية: تحسين نسبة انقراض الاستقطاب للرقاقة، وتحسين الطاقة المضيئة للرقاقة الباعثة للضوء، وتحسين كفاءة الاقتران النهائي للرقاقة، وتقليل الخسارة الإجمالية للرقاقة المدمجة.3 ملخصنقترح شريحة بصرية متكاملة تعتمد على LNOI، والتي يمكنها تحقيق تكامل الوظائف غير الحساسة مثل التلألؤ وتقسيم الشعاع ودمج الشعاع والانحراف والتشكيل والكشف. يبلغ استقرار التحيز الصفري للنموذج الجيروسكوبي الأولي المعتمد على الشريحة الضوئية المدمجة 0.17 درجة/ساعة. بالمقارنة مع الأجهزة المنفصلة التقليدية، لا يزال أداء الشريحة به فجوة معينة، والتي تحتاج إلى مزيد من التحسين والتحسين. نحن نستكشف بشكل مبدئي جدوى وظائف المسار البصري المتكاملة تمامًا باستثناء الحلقة، والتي يمكن أن تزيد من قيمة تطبيق الرقاقة الضوئية المدمجة في الجيروسكوب، وتلبية احتياجات التطوير للتصغير والتكلفة المنخفضة لجيروسكوب الألياف الضوئية.GF50جيروسكوب الألياف البصرية القياسي العسكري ذو المحور الواحد ذو الدقة المتوسطة GF60أحادية المحور الألياف الدوران منخفضة الطاقة الألياف البصرية الدوران Imu معدل الزاوي للملاحة 

النقاط الرئيسيةالمنتج: نظام اكتشاف جيروسكوب البئر الشمالي من MEMSالميزات الرئيسية:المكونات: يستخدم جيروسكوبات MEMS للتوجه نحو الشمال، ويتميز بحجم صغير، وتكلفة منخفضة، ومقاومة عالية للصدمات.الوظيفة: تستخدم طريقة محسنة للموقعين (90 درجة و270 درجة) وتصحيح الموقف في الوقت الحقيقي لتحديد الشمال بدقة.التطبيقات: مُحسّن لأنظمة الحفر في قاع البئر في البيئات المعقدة تحت الأرض.دمج البيانات: يجمع بين بيانات الجيروسكوب وتصحيحات الانحراف المغناطيسي المحلي لحساب الشمال الحقيقي، مما يضمن التنقل الدقيق أثناء الحفر.الاستنتاج: يوفر قدرات دقيقة وموثوقة ومستقلة في اكتشاف الشمال، وهو مثالي لحفر الآبار والتطبيقات المماثلة.جيروسكوب MEMS الجديد هو نوع من الجيروسكوب بالقصور الذاتي مع بنية بسيطة، والتي تتميز بمزايا التكلفة المنخفضة، وصغر الحجم، ومقاومة الاهتزازات العالية للصدمات. يمكن لجيروسكوب الشمال بالقصور الذاتي أن يكمل الشمال المستقل الذي يبحث عن جميع الأحوال الجوية دون قيود خارجية، ويمكنه تحقيق سرعة وكفاءة عالية ودقة عالية وعمل مستمر. استنادًا إلى مزايا جيروسكوب MEMS، يعد جيروسكوب MEMS مناسبًا جدًا لنظام العثور على شمال قاع البئر. تصف هذه الورقة بحث الاندماج المجزأ لنظام اكتشاف شمال البئر الجيروسكوبي MEMS. فيما يلي سيتم عرض الاكتشاف الشمالي المحسّن ذو الموقعين، ومخطط اكتشاف الشمال لدمج البئر الجيروسكوبي MEMS وتحديد قيمة العثور على الشمال.تحسين العثور على موقعين في الشماليحدد مخطط البحث عن الشمال الثابت ذو الموقعين عمومًا 0 درجة و180 درجة كموضعين أولي ونهائي لبحث الشمال. بعد التجارب المتكررة، يتم جمع السرعة الزاوية لإخراج الجيروسكوب، ويتم الحصول على زاوية البحث الشمالية النهائية من خلال الجمع بين خط العرض المحلي. اعتمدت التجربة طريقة الموضعين كل 10 درجات، وجمعت 360 درجة من القرص الدوار، وتم جمع إجمالي 36 مجموعة من البيانات. بعد حساب متوسط كل مجموعة من البيانات، تم عرض قيم الحل المقاسة في الشكل 1 أدناه.الشكل 1: منحنى تركيب إخراج الجيروسكوب من 0 إلى 360 درجةكما يتبين من الشكل 1، فإن منحنى تركيب الإخراج هو منحنى جيب التمام، ولكن البيانات التجريبية والزوايا لا تزال صغيرة، والنتائج التجريبية تفتقر إلى الدقة. تم إجراء تجارب متكررة، وتم تمديد زاوية الاستحواذ إلى 0 ~ 660 درجة، وتم إجراء طريقة الموضعين كل 10 درجات من 0 درجة، وتم عرض نتائج البيانات في الشكل 2. اتجاه الصورة هو جيب التمام منحنى، وهناك اختلافات واضحة في توزيع البيانات. عند قمة وقاع منحنى جيب التمام، يكون توزيع نقاط البيانات متناثرًا وتكون درجة الملاءمة للمنحنى منخفضة، بينما في المكان الذي به أعلى ميل للمنحنى، تكون ملاءمة نقاط البيانات للمنحنى أكثر بديهي.الشكل 2: منحنى تركيب إخراج الجيروسكوب في موقعين 0 ~ 660 درجةبالاقتران مع العلاقة بين السمت وسعة إخراج الجيروسكوب في الشكل 3، يمكن استنتاج أن البيانات مناسبة بشكل أفضل عندما يتم اعتماد اكتشاف الشمال ذو الموضعين عند 90 درجة و270 درجة، مما يشير إلى أنه من الأسهل والأكثر دقة الكشف الزاوية الشمالية في الاتجاه الشرقي الغربي. لذلك، يتم استخدام 90 درجة و270 درجة، بدلاً من 0 درجة و180 درجة، في هذه الورقة باعتبارها موقعين شماليين يبحثان عن مواضع اكتساب مخرجات الجيروسكوب.الشكل 3: العلاقة بين السمت وسعة إخراج الجيروسكوبMEMS جيروسكوب بئر الانصهار شمالًاعندما يتم استخدام الجيروسكوب MEMS في نظام اكتشاف البئر الشمالي، فإنه يواجه بيئة معقدة، وستكون هناك زاوية متغيرة مع الحفر، وبالتالي يصبح حل الزاوية الشمالية أكثر تعقيدًا. في هذا القسم، استنادًا إلى تحسين مخطط اكتشاف الشمال ثنائي الموقع في القسم السابق، تم اقتراح طريقة للحصول على زاوية الموقف من خلال التحكم في الدوران وفقًا لمعلومات بيانات الإخراج، ويتم الحصول على الزاوية المضمنة مع الشمال. يظهر مخطط التدفق المحدد في الشكل 4.يتم نقل جيروسكوب MEMS إلى الكمبيوتر العلوي من خلال واجهة البيانات RS232. كما هو موضح في الشكل 4، بعد الحصول على زاوية الشمال الأولية من خلال البحث شمالًا في الموقعين، يتم تنفيذ الخطوة التالية للحفر أثناء الحفر. وبعد تلقي تعليمات الشمال تتوقف أعمال الحفر. يتم جمع إخراج زاوية الموقف بواسطة جيروسكوب MEMS وإرساله إلى الكمبيوتر العلوي. يتم التحكم في دوران نظام البحث عن شمال البئر من خلال معلومات زاوية الموقف، ويتم ضبط زاوية التدحرج وزاوية الميل إلى 0. زاوية العنوان في هذه اللحظة هي الزاوية بين المحور الحساس واتجاه الشمال المغناطيسي.في هذا المخطط، يمكن الحصول على الزاوية بين جيروسكوب MEMS واتجاه الشمال الحقيقي في الوقت الفعلي من خلال جمع معلومات زاوية الموقف.الشكل 4: مخطط تدفق العثور على الشماليتم تحديد القيمة التي تسعى إلى الشمالفي مخطط اكتشاف الشمال الاندماجي، تم إجراء اكتشاف الشمال المحسن ذو الموقعين على جيروسكوب MEMS. بعد الانتهاء من اكتشاف الشمال، تم الحصول على موضع الشمال الأولي، وتم تسجيل زاوية العنوان θ، وكانت حالة الموقف الأولية (0،0، θ)، كما هو مبين في الشكل 5 (أ). عندما يتم الحفر، تتغير زاوية وضع الجيروسكوب، ويتم تنظيم زاوية اللف وزاوية الميل بواسطة الطاولة الدوارة، كما هو موضح في الشكل 5 (ب).كما هو موضح في الشكل 5 (ب)، عند حفر لقمة الحفر، يتلقى النظام معلومات زاوية الموقف لأداة الموقف، ويحتاج إلى الحكم على أحجام زاوية اللفة γ 'وزاوية الملعب β'، وتدويرها من خلال التحكم في الدوران النظام لجعلها تتحول إلى 0. في هذا الوقت، بيانات زاوية عنوان الإخراج هي الزاوية بين المحور الحساس واتجاه الشمال المغناطيسي. يجب الحصول على الزاوية بين المحور الحساس واتجاه الشمال الحقيقي وفقًا للعلاقة بين الشمال المغناطيسي واتجاه الشمال الحقيقي، ويجب الحصول على زاوية الشمال الحقيقية من خلال الجمع بين زاوية الانحراف المغناطيسي المحلية. الحل هو كما يلي:θ’=Φ-∆φفي الصيغة أعلاه، θ 'لقمة الحفر وزاوية اتجاه الشمال الحقيقية، ∆φ هي زاوية الانحراف المغناطيسي المحلي، Φ هي لقمة الحفر وزاوية الشمال المغناطيسية.الشكل 5: تغيير زاوية الموقف الأولي والحفريتم تحديد القيمة التي تسعى إلى الشمالفي هذا الفصل، تمت دراسة مخطط اكتشاف الشمال لجيروسكوب MEMS تحت الأرض لنظام اكتشاف الشمال. استنادًا إلى مخطط اكتشاف الشمال ثنائي الموقع، يُقترح مخطط اكتشاف شمالي محسّن ثنائي الموقع بزاوية 90 درجة و270 درجة كمواضع بداية. مع التقدم المستمر لجيروسكوب MEMS، يمكن لجيروسكوب MEMS الذي يبحث عن الشمال تحقيق اكتشاف مستقل للشمال، مثل MG2-101، نطاق القياس الديناميكي الخاص به هو 100 درجة / ثانية، ويمكن أن يعمل في بيئة -40 درجة مئوية ~ +85 درجة مئوية ، عدم استقرار التحيز هو 0.1 درجة / ساعة، والسرعة الزاوية العشوائية هي 0.005 درجة / √ ساعة.أتمنى أن تتمكن من فهم مخطط اكتشاف الشمال لجيروسكوب MEMS من خلال هذه المقالة، وأتطلع إلى مناقشة المشكلات المهنية معك. MG502ميمس جيروسكوب MG502  

النقاط الرئيسيةالمنتج: نظام ملاحة بالقصور الذاتي (INS) يعتمد على IMUالميزات الرئيسية:المكونات: يستخدم مقاييس التسارع والجيروسكوبات MEMS لقياس التسارع والسرعة الزاوية في الوقت الحقيقي.الوظيفة: يدمج بيانات الموقف والموقف الأولية مع قياسات IMU لحساب الموقف والموقف في الوقت الحقيقي.التطبيقات: مثالية للملاحة الداخلية والفضاء والأنظمة المستقلة والروبوتات.التحديات: يعالج أخطاء المستشعر، والانجراف التراكمي، وتأثيرات البيئة الديناميكية من خلال طرق المعايرة والتصفية.الاستنتاج: يوفر تحديد المواقع بدقة في البيئات الصعبة، مع أداء قوي عند دمجه مع أنظمة تحديد المواقع المساعدة مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS). يعد قانون الانجراف المستمر للأداة مع درجة حرارة الثيودوليت الجيروسكوبي ظاهرة معقدة تتضمن تفاعل مكونات وأنظمة متعددة داخل الجهاز. يشير ثابت الأداة إلى القيمة المرجعية للقياس لجهاز الثيودوليت الجيروسكوبي في ظل ظروف محددة. ومن الأهمية بمكان ضمان دقة القياس والاستقرار.سوف تتسبب التغيرات في درجات الحرارة في انحراف ثوابت الأجهزة، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن الاختلافات في معاملات التمدد الحراري للمواد تسبب تغيرات في هيكل الجهاز، ويتغير أداء المكونات الإلكترونية مع تغيرات درجة الحرارة. غالبًا ما يكون نمط الانجراف هذا غير خطي لأن المواد والمكونات المختلفة تستجيب بشكل مختلف لدرجة الحرارة.من أجل دراسة انجراف ثوابت أداة الثيودوليت الجيروسكوبي مع درجة الحرارة، عادةً ما تكون هناك حاجة إلى سلسلة من التجارب وتحليل البيانات. يتضمن ذلك معايرة وقياس الجهاز عند درجات حرارة مختلفة، وتسجيل التغيرات في ثوابت الجهاز، وتحليل العلاقة بين درجة الحرارة وثوابت الجهاز.ومن خلال تحليل البيانات التجريبية يمكن معرفة اتجاه ثوابت الجهاز التي تتغير مع تغير درجة الحرارة، ويمكن محاولة إنشاء نموذج رياضي لوصف هذه العلاقة. يمكن أن تعتمد هذه النماذج على الانحدار الخطي، أو تركيب متعدد الحدود، أو طرق إحصائية أخرى، وتستخدم للتنبؤ والتعويض عن الانجراف في ثوابت الأجهزة عند درجات حرارة مختلفة.يعد فهم انجراف ثوابت أداة الثيودوليت الجيروسكوبي مع درجة الحرارة أمرًا مهمًا للغاية لتحسين دقة القياس واستقراره. من خلال اتخاذ تدابير التعويض المقابلة، مثل التحكم في درجة الحرارة والمعايرة ومعالجة البيانات، يمكن تقليل تأثير درجة الحرارة على ثوابت الجهاز، وبالتالي تحسين أداء القياس لجهاز الثيودوليت الجيروسكوبي.تجدر الإشارة إلى أن قواعد الانجراف المحددة وطرق التعويض قد تختلف وفقًا لنماذج المزواة الجيروسكوبية المختلفة وسيناريوهات التطبيق. لذلك، في التطبيقات العملية، يجب دراسة التدابير المقابلة وتنفيذها وفقًا لمواقف محددة.عادةً ما تتضمن دراسة نمط الانجراف لثوابت أداة الثيودوليت الجيروسكوبي مع درجة الحرارة مراقبة وتحليل أداء الأداة في ظل ظروف درجات حرارة مختلفة.الغرض من هذا البحث هو فهم كيفية تأثير التغيرات في درجة الحرارة على ثوابت أداة الثيودوليت الجيروسكوبي وربما إيجاد طريقة للتعويض أو تصحيح تأثير درجة الحرارة هذا.تشير الثوابت الآلية بشكل عام إلى الخصائص المتأصلة للأداة في ظل ظروف معينة، مثل درجة الحرارة القياسية. بالنسبة للمثواة الجيروسكوبية، قد تكون ثوابت الجهاز مرتبطة بدقة القياس والثبات وما إلى ذلك.عندما تتغير درجة الحرارة المحيطة، قد تتغير خصائص المواد والهيكل الميكانيكي وما إلى ذلك داخل الجهاز، مما يؤثر على ثوابت الجهاز.لدراسة نمط الانجراف هذا، عادة ما تكون الخطوات التالية مطلوبة:حدد نطاقًا من نقاط درجة الحرارة المختلفة لتغطية بيئات التشغيل التي قد يواجهها الثيودوليت الجيروسكوبي.قم بإجراء قياسات اتجاهية متعددة عند كل نقطة درجة حرارة للحصول على عينات بيانات كافية.تحليل البيانات ومراقبة اتجاه ثوابت الصك كدالة لدرجة الحرارة.حاول بناء نموذج رياضي لوصف هذه العلاقة، مثل الانحدار الخطي، وتركيب متعدد الحدود، وما إلى ذلك.استخدم هذا النموذج للتنبؤ بثوابت الأجهزة عند درجات حرارة مختلفة وربما تطوير طرق للتعويض عن تأثيرات درجات الحرارة.قد يبدو النموذج الرياضي كما يلي:ك(تي) = أ + ب × تي + ج × تي^2 + …من بينها، K(T) هو ثابت الأداة عند درجة الحرارة T، وa، b، c، وما إلى ذلك هي المعاملات التي سيتم تركيبها.هذا النوع من الأبحاث له أهمية كبيرة في تحسين أداء الثيودوليت الجيروسكوبي في ظل الظروف البيئية المختلفة.تجدر الإشارة إلى أن طرق البحث والنماذج الرياضية المحددة قد تختلف وفقًا لنماذج الأدوات المحددة وسيناريوهات التطبيق.تلخيصيعد قانون الانجراف المستمر للأداة مع درجة حرارة الثيودوليت الجيروسكوبي ظاهرة معقدة تتضمن تفاعل مكونات وأنظمة متعددة داخل الجهاز. يشير ثابت الأداة إلى القيمة المرجعية للقياس لجهاز الثيودوليت الجيروسكوبي في ظل ظروف محددة. ومن الأهمية بمكان ضمان دقة القياس والاستقرار.سوف تتسبب التغيرات في درجات الحرارة في انحراف ثوابت الأجهزة، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن الاختلافات في معاملات التمدد الحراري للمواد تسبب تغيرات في هيكل الجهاز، ويتغير أداء المكونات الإلكترونية مع تغيرات درجة الحرارة. غالبًا ما يكون نمط الانجراف هذا غير خطي لأن المواد والمكونات المختلفة تستجيب بشكل مختلف لدرجة الحرارة.من أجل دراسة انجراف ثوابت أداة الثيودوليت الجيروسكوبي مع درجة الحرارة، عادةً ما تكون هناك حاجة إلى سلسلة من التجارب وتحليل البيانات. يتضمن ذلك معايرة وقياس الجهاز عند درجات حرارة مختلفة، وتسجيل التغيرات في ثوابت الجهاز، وتحليل العلاقة بين درجة الحرارة وثوابت الجهاز.ومن خلال تحليل البيانات التجريبية يمكن معرفة اتجاه ثوابت الجهاز التي تتغير مع تغير درجة الحرارة، ويمكن محاولة إنشاء نموذج رياضي لوصف هذه العلاقة. يمكن أن تعتمد هذه النماذج على الانحدار الخطي، أو تركيب متعدد الحدود، أو طرق إحصائية أخرى، وتستخدم للتنبؤ والتعويض عن الانجراف في ثوابت الأجهزة عند درجات حرارة مختلفة.يعد فهم انجراف ثوابت أداة الثيودوليت الجيروسكوبي مع درجة الحرارة أمرًا مهمًا للغاية لتحسين دقة القياس واستقراره. من خلال اتخاذ تدابير التعويض المقابلة، مثل التحكم في درجة الحرارة والمعايرة ومعالجة البيانات، يمكن تقليل تأثير درجة الحرارة على ثوابت الجهاز، وبالتالي تحسين أداء القياس لجهاز الثيودوليت الجيروسكوبي.تجدر الإشارة إلى أن قواعد الانجراف المحددة وطرق التعويض قد تختلف وفقًا لنماذج المزواة الجيروسكوبية المختلفة وسيناريوهات التطبيق. لذلك، في التطبيقات العملية، يجب دراسة التدابير المقابلة وتنفيذها وفقًا لمواقف محددة.عادةً ما تتضمن دراسة نمط الانجراف لثوابت أداة الثيودوليت الجيروسكوبي مع درجة الحرارة مراقبة وتحليل أداء الأداة في ظل ظروف درجات حرارة مختلفة.الغرض من هذا البحث هو فهم كيفية تأثير التغيرات في درجة الحرارة على ثوابت أداة الثيودوليت الجيروسكوبي وربما إيجاد طريقة للتعويض أو تصحيح تأثير درجة الحرارة هذا.تشير الثوابت الآلية بشكل عام إلى الخصائص المتأصلة للأداة في ظل ظروف معينة، مثل درجة الحرارة القياسية. بالنسبة للمثواة الجيروسكوبية، قد تكون ثوابت الجهاز مرتبطة بدقة القياس والثبات وما إلى ذلك.عندما تتغير درجة الحرارة المحيطة، قد تتغير خصائص المواد والهيكل الميكانيكي وما إلى ذلك داخل الجهاز، مما يؤثر على ثوابت الجهاز.لدراسة نمط الانجراف هذا، عادة ما تكون الخطوات التالية مطلوبة:حدد نطاقًا من نقاط درجة الحرارة المختلفة لتغطية بيئات التشغيل التي قد يواجهها الثيودوليت الجيروسكوبي.قم بإجراء قياسات اتجاهية متعددة عند كل نقطة درجة حرارة للحصول على عينات بيانات كافية.تحليل البيانات ومراقبة اتجاه ثوابت الصك كدالة لدرجة الحرارة.حاول بناء نموذج رياضي لوصف هذه العلاقة، مثل الانحدار الخطي، وتركيب متعدد الحدود، وما إلى ذلك.استخدم هذا النموذج للتنبؤ بثوابت الأجهزة عند درجات حرارة مختلفة وربما تطوير طرق للتعويض عن تأثيرات درجات الحرارة.قد يبدو النموذج الرياضي كما يلي:ك(تي) = أ + ب × تي + ج × تي^2 + …من بينها، K(T) هو ثابت الأداة عند درجة الحرارة T، وa، b، c، وما إلى ذلك هي المعاملات التي سيتم تركيبها.هذا النوع من الأبحاث له أهمية كبيرة في تحسين أداء الثيودوليت الجيروسكوبي في ظل الظروف البيئية المختلفة.تجدر الإشارة إلى أن طرق البحث والنماذج الرياضية المحددة قد تختلف وفقًا لنماذج الأدوات المحددة وسيناريوهات التطبيق. MG502ميمس جيروسكوب MG502  

النقاط الرئيسيةالمنتج: جيروسكوب الألياف البصرية (FOG)الميزات الرئيسية:المكونات: مستشعر الحالة الصلبة يستخدم الألياف الضوئية لإجراء قياسات دقيقة للقصور الذاتي.الوظيفة: يعزز تأثير SAGNAC من أجل استشعار دقيق للمعدل الزاوي دون تحريك الأجزاء.التطبيقات: مناسبة لوحدات IMU، وINS، والباحثين عن الصواريخ، والطائرات بدون طيار، والروبوتات.دمج البيانات: يجمع بيانات FOG مع المراجع الخارجية لتعزيز الدقة والاستقرار.الاستنتاج: توفر الضباب الضبابي دقة وموثوقية عالية في المهام الملاحية، مع تطورات مستقبلية واعدة في مختلف القطاعات.مثل الجيروسكوب الليزري الحلقي، يتميز الجيروسكوب الليفي البصري بمزايا عدم وجود أجزاء متحركة ميكانيكية، وعدم وجود وقت للتسخين المسبق، والتسارع غير الحساس، والنطاق الديناميكي الواسع، والإخراج الرقمي والحجم الصغير. بالإضافة إلى ذلك، يتغلب جيروسكوب الألياف الضوئية أيضًا على أوجه القصور القاتلة في جيروسكوب الليزر الحلقي مثل التكلفة العالية وظاهرة الحجب.جيروسكوب الألياف الضوئية هو نوع من أجهزة استشعار الألياف الضوئية المستخدمة في الملاحة بالقصور الذاتي.لأنه لا يحتوي على أجزاء متحركة – دوار عالي السرعة يسمى جيروسكوب الحالة الصلبة. سيصبح هذا الجيروسكوب الجديد المتين المنتج الرائد في المستقبل ولديه مجموعة واسعة من آفاق التطوير وآفاق التطبيق.1. تصنيف جيروسكوب الألياف الضوئيةوفقًا لمبدأ العمل، يمكن تقسيم جيروسكوب الألياف الضوئية إلى جيروسكوب الألياف الضوئية التداخلي (I-FOG)، وجيروسكوب الألياف الضوئية الرنان (R-FOG)، وجيروسكوب الألياف الضوئية المبعثر المحفز (B-FOG). في الوقت الحاضر، جيروسكوب الألياف الضوئية الأكثر نضجًا هو جيروسكوب الألياف الضوئية التداخلي (أي الجيل الأول من جيروسكوب الألياف الضوئية)، وهو الأكثر استخدامًا على نطاق واسع. يستخدم ملف الألياف الضوئية متعدد الدورات لتعزيز تأثير SAGNAC. يمكن لمقياس التداخل الحلقي مزدوج الشعاع الذي يتكون من ملف ألياف بصرية أحادي الوضع متعدد الدورات أن يوفر دقة عالية، ولكنه أيضًا سيجعل الهيكل العام أكثر تعقيدًا حتمًا.تنقسم جيروسكوبات الألياف الضوئية إلى جيروسكوبات الألياف الضوئية ذات الحلقة المفتوحة وجيروسكوبات الألياف الضوئية ذات الحلقة المغلقة وفقًا لنوع الحلقة. جيرو الألياف الضوئية ذو الحلقة المفتوحة بدون ردود فعل، يكتشف الإخراج البصري مباشرة، ويوفر العديد من الهياكل البصرية والدوائر المعقدة، وله مزايا الهيكل البسيط، والسعر الرخيص، والموثوقية العالية، وانخفاض استهلاك الطاقة، والعيب هو أن الخطية المدخلة والمخرجة سيئة ، نطاق ديناميكي صغير، يستخدم بشكل أساسي كمستشعر زاوية. الهيكل الأساسي لجيروسكوب الألياف الضوئية ذو الحلقة المفتوحة هو مقياس تداخل مزدوج الشعاع. يتم استخدامه بشكل أساسي في المناسبات التي لا تكون فيها الدقة عالية ويكون الحجم صغيرًا.2. وضع ومستقبل جيروسكوب الألياف الضوئيةمع التطور السريع لجيروسكوب الألياف الضوئية، استثمرت العديد من الشركات الكبيرة، وخاصة شركات المعدات العسكرية، موارد مالية ضخمة لدراستها. أكملت شركات الأبحاث الرئيسية في الولايات المتحدة واليابان وألمانيا وفرنسا وإيطاليا وروسيا والجيروسكوب منخفض الدقة التصنيع، وحافظت الولايات المتحدة على مكانة رائدة في هذا المجال من البحث.لا يزال تطوير جيروسكوب الألياف الضوئية في مستوى متخلف نسبيًا في بلدنا. وفقًا لمستوى التطوير، ينقسم تطوير الجيروسكوب إلى ثلاث مستويات: المستوى الأول هو الولايات المتحدة والمملكة المتحدة وفرنسا، ولديهم جميع قدرات البحث والتطوير في مجال الجيروسكوب والملاحة بالقصور الذاتي؛ الطبقة الثانية هي بشكل رئيسي اليابان وألمانيا وروسيا. والصين حاليا في المستوى الثالث. بدأ البحث عن جيروسكوب الألياف الضوئية في الصين في وقت متأخر نسبيًا، ولكن بجهود غالبية الباحثين العلميين، تم تضييق الفجوة بيننا وبين الدول المتقدمة تدريجيًا.في الوقت الحاضر، اكتملت سلسلة صناعة الجيروسكوب للألياف الضوئية في الصين، ويمكن العثور على الشركات المصنعة في أعلى وأسفل سلسلة الصناعة، وقد وصلت دقة تطوير جيروسكوب الألياف الضوئية إلى متطلبات الدقة المتوسطة والمنخفضة لنظام الملاحة بالقصور الذاتي. على الرغم من أن الأداء ضعيف نسبيًا، إلا أنه لن يعاني من اختناق مثل الشريحة.سيركز التطوير المستقبلي لجيروسكوب الألياف الضوئية على الجوانب التالية:(1) دقة عالية. تعد الدقة العالية مطلبًا لا مفر منه لجيروسكوب الألياف الضوئية ليحل محل جيروسكوب الليزر في الملاحة المتقدمة. في الوقت الحاضر، تكنولوجيا الدوران الألياف البصرية عالية الدقة ليست ناضجة تماما.(2) ارتفاع الاستقرار ومكافحة التدخل. يعد الاستقرار العالي على المدى الطويل أيضًا أحد اتجاهات تطوير جيروسكوب الألياف الضوئية، والذي يمكنه الحفاظ على دقة الملاحة لفترة طويلة في ظل بيئة قاسية وهو متطلبات نظام الملاحة بالقصور الذاتي للجيروسكوب. على سبيل المثال، في حالة ارتفاع درجة الحرارة، والزلازل القوية، والمجال المغناطيسي القوي، وما إلى ذلك، يجب أن يتمتع جيروسكوب الألياف الضوئية أيضًا بالدقة الكافية لتلبية متطلبات المستخدمين.(3) تنويع المنتجات. من الضروري تطوير منتجات ذات دقة مختلفة واحتياجات مختلفة. لدى المستخدمين المختلفين متطلبات مختلفة لدقة الملاحة، وهيكل جيروسكوب الألياف الضوئية بسيط، ولا يلزم تعديل سوى طول وقطر الملف عند تغيير الدقة. في هذا الصدد، تتمتع بميزة تجاوز الجيروسكوب الميكانيكي وجيروسكوب الليزر، كما أن منتجاتها الدقيقة المختلفة أسهل في تحقيقها، وهو المتطلب الحتمي للتطبيق العملي لجيروسكوب الألياف الضوئية.(4) حجم الإنتاج. يعد تخفيض التكلفة أيضًا أحد الشروط المسبقة لقبول المستخدمين لجيروسكوب الألياف الضوئية. يمكن لحجم الإنتاج للمكونات المختلفة أن يعزز بشكل فعال خفض تكاليف الإنتاج، خاصة بالنسبة لجيروسكوب الألياف الضوئية ذو الدقة المتوسطة والمنخفضة.3. الملخصيبلغ استقرار التحيز الصفري لجيروسكوب الألياف الضوئية F50 0.1 ~ 0.3 درجة / ساعة، واستقرار التحيز الصفري لجيروسكوب F60 هو 0.05 ~ 0.2 درجة / ساعة. مجالات تطبيقها هي نفسها بشكل أساسي، ويمكن استخدامها في IMU الصغيرة، وINS، وتتبع أجهزة البحث عن الصواريخ، والجراب الكهروضوئي، والطائرات بدون طيار ومجالات التطبيق الأخرى. إذا كنت تريد المزيد من البيانات التقنية، فلا تتردد في الاتصال بنا.GF50جيروسكوب الألياف البصرية القياسي العسكري ذو المحور الواحد ذو الدقة المتوسطة GF60أحادية المحور الألياف الدوران منخفضة الطاقة الألياف البصرية الدوران Imu معدل الزاوي للملاحة