نظام الملاحة بالقصور الذاتي بالألياف الضوئية M4000 يُمكّن من تحقيق طفرتين في الدقة والموثوقية في المسح البحري ورسم الخرائط

يكمن التحدي الأساسي في المسح البحري في تحديد موقع منصة المسح واتجاهها وحالتها الحركية بدقة في بيئات المحيطات المفتوحة حيث تفتقر إلى المراجع الخارجية الثابتة، مما يوفر مرجعًا مكانيًا ثابتًا لأجهزة الكشف مثل السونار. يمكن لحلول نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) التقليدية المزودة ببوصلة جيروسكوبية أن تعمل في ظروف البحر الهادئة، ولكن عند مواجهة البحار الهائجة، يمكن لحركات التمايل والترنح والارتفاع أن تؤثر بشدة على دقة القياس، ناهيك عن وجودها في الأخاديد البحرية المعقدة أو المناطق ذات التداخل الكهرومغناطيسي، حيث يمكن أن تؤدي انقطاعات إشارة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) إلى توقف مهمة المسح بالكامل.

صُمم نظام الملاحة بالقصور الذاتي M4000، الذي طورته شركة مايكرو ماجيك، خصيصًا لمعالجة هذه المشكلة الحرجة. يبدأ الأداء المتميز لنظام M4000 بنواته الصلبة المصنوعة من الألياف الضوئية. يدمج النظام داخليًا ثلاثة جيروسكوبات ألياف ضوئية عالية الدقة وثلاثة مقاييس تسارع مرنة من الكوارتز، مما يُشكل أساسًا مستقرًا وموثوقًا للاستشعار الذاتي، حيث يتميز الجيروسكوب بثبات انحراف صفري أفضل من 0.02 درجة/ساعة، وتكرارية انحراف مقياس التسارع الشهرية أقل من 200 ميكروغرام. يُمكّن هذا الأساس النظام من الحفاظ على دقة اتجاه تبلغ 0.3 درجة/ثانية ودقة وضع تبلغ 0.02 درجة خلال ساعة واحدة حتى في وضع القصور الذاتي البحت مع انقطاع إشارة القمر الصناعي، مما يوفر مرجعًا مستمرًا وغير منقطع للوضع لعمليات المسح ويضمن استمرارية جمع البيانات مكانيًا وزمانيًا.

يكمن الإنجاز التكنولوجي الحقيقي في قدرة النظام الفائقة على دمج المعلومات من مصادر متعددة. فجهاز M4000 ليس مجرد مجموعة من أجهزة الاستشعار، بل هو نظام ملاحة متكامل ذكي يعتمد على تقنية القصور الذاتي للألياف الضوئية، ويرتبط ارتباطًا وثيقًا بنظام الملاحة عبر الأقمار الصناعية GNSS وعداد المسافة بتقنية دوبلر DVL. عندما تكون إشارة التوجيه عبر الأقمار الصناعية جيدة، يتكامل النظام بسلاسة مع نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) المدمج أو المتصل خارجيًا (يدعم نظام تحديد المواقع التفاضلي وحتى RTK) لتصحيح أخطاء القصور الذاتي المتراكمة بفعالية، وتحسين دقة الاتجاه إلى 0.2 درجة ثانية، وتوفير معلومات دقيقة للغاية عن الموقع والسرعة في الوقت الفعلي. والأهم من ذلك، في مواجهة تحدي فقدان إشارة الملاحة عبر الأقمار الصناعية الناتج عن ظروف تحت الماء أو في المضائق البحرية أو في ظروف بحرية معقدة، يستطيع النظام دمج تقنية DVL بسلاسة، وكبح تباين أخطاء الملاحة باستمرار باستخدام معلومات سرعة القاع أو الماء، وضمان حلول ملاحة متواصلة ودقيقة أثناء المهام الحرجة. إن القدرة على التكيف بذكاء والتحول بسلاسة بين أوضاع "الملاحة عبر الأقمار الصناعية" و"القصور الذاتي البحت" تمنح سفن المسح أو المركبات تحت الماء حرية العمل في جميع الظروف الجوية والبحرية.

استجابةً لمتطلبات الإدراك الدقيق للحركة الرأسية في المسح البحري، طوّر جهاز M4000 وظيفة قياس الرفع والارتفاع بدقة تصل إلى 5 سنتيمترات أو 5% من سعة الرفع والارتفاع. يستطيع الجهاز فصل حركة السفينة عن اضطرابات الأمواج بكفاءة، مما يوفر تعويضًا دقيقًا لحركة بيانات قياس العمق متعددة الحزم، ويُحسّن جودة نماذج تضاريس قاع البحر بشكل مباشر. في الوقت نفسه، يُراعي النظام سهولة الاستخدام واستقرار التطبيقات الهندسية. تتيح بطاقة التخزين المدمجة بسعة 32 جيجابايت تسجيل بيانات الملاحة كاملةً لفترات طويلة وقراءتها عن بُعد عبر الشبكة. كما تُمكّن واجهاته القابلة للتكوين المتعددة ومخارج النبضات المتزامنة متعددة القنوات من الاتصال بمرونة بمختلف أجهزة استشعار المسح، وضمان تزامن البيانات المكاني والزماني. تُسهّل واجهة تكوين IE المدمجة التحكم بالجهاز وربط المعلمات (مثل انحراف التركيب وتعويض ذراع الرافعة) بشكلٍ بديهي ومريح، مما يُقلل بشكل كبير من المتطلبات التقنية لتكامل النظام وصيانته.

من المسح الشامل للتضاريس في مساحات بحرية شاسعة إلى التحقيقات الهندسية الدقيقة تحت الماء، ومن تحديد المواقع بدقة لسفن المسح السطحي إلى الملاحة الموثوقة للمركبات الآلية تحت الماء، يُصبح نظام الملاحة بالقصور الذاتي M4000، بفضل نواته عالية الأداء، واستراتيجيته المتكاملة للملاحة بتقنية الاندماج العميق، وتصميمه الهندسي المتقن، عاملاً أساسياً في تحسين جودة وكفاءة بيانات المسح البحري. فهو لا يُمثل فقط تطوراً في أدوات القياس الدقيقة، بل يُشير أيضاً إلى القدرة الفائقة على توفير حلول متكاملة عالية الموثوقية في جميع الأحوال الجوية في مجال الملاحة وتحديد المواقع البحرية المتطورة، مما يُرسي أساساً تقنياً متيناً لإدارة المحيطات وتوسيع نطاق استكشافها.

• المقالة السابقة

  وظيفة المقاومة المتسلسلة في دائرة الحماية من التلف الناتج عن الجهد العالي

• الصفحة التالية

  وحدة القياس بالقصور الذاتي عالية الدقة U16575 تُمكّن الطائرات الزراعية الكبيرة بدون طيار من تحقيق ثورة في الرش بدقة تصل إلى مستوى السنتيمتر