البنية الداخلية لجهاز تحديد الشمال

النقاط الرئيسية

يُعدّ ظهور جهاز تحديد الشمال إنجازًا هامًا في تطوير تقنية الملاحة بالقصور الذاتي. ويُستخدم على نطاق واسع في المجالات العسكرية والمدنية من خلال دمج أجهزة استشعار القصور الذاتي لتشكيل نظام قياس دقيق بالقصور الذاتي، قادر على استشعار معلمات الموقع ذات الصلة للمركبة بدقة، وتوفير موارد معلوماتية متنوعة مثل إحداثيات الموقع والاتجاه والوضع للمركبة بالتنسيق مع المعدات الأخرى.

جهاز تحديد الشمال هو جهاز يعمل بالقصور الذاتي، ويتمتع بالمزايا العامة لأجهزة القصور الذاتي، أي أنه يعمل بمبدأ القصور الذاتي، ولا يعتمد على معلومات خارجية أثناء عمله، ولا يشع طاقة إلى الخارج، ولن يتعرض لتدخل العدو أثناء عمله، ولن يتأثر بالمجالات المغناطيسية أو غيرها من التداخلات البيئية، كما أنه يتمتع بمقاومة جيدة للظروف البيئية، وأداء فائق في درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة، وهو نظام مستقل لتحديد الاتجاه. يمكنه تحديد الشمال بسرعة ودقة في جميع الأحوال الجوية.

في مكونات جهاز تحديد الشمال، يتم ترشيح إشارة خرج المستشعر من الجيروسكوب ومقياس التسارع، وبوابتها وتضخيمها، ويتم تحويل الإشارة التناظرية إلى إشارة رقمية بواسطة محول A/D إلى جهاز الكمبيوتر الخاص بنظام تحديد الشمال لإجراء الحسابات والمعالجة.

يمكن القول إن برنامج جهاز تحديد الشمال هو روح النظام، فبدون تحكم البرنامج، تصبح مكونات النظام المادية عديمة الفائدة عمليًا ولا يمكنها أداء وظيفتها. يتحكم البرنامج في مكونات النظام المادية بالكامل، ويحدد القيم الأولية، ويجمع البيانات بانتظام، ويوفر واجهة تفاعل بين الإنسان والحاسوب، بالإضافة إلى واجهة اتصال تسلسلي وشبكة لتبادل البيانات مع العالم الخارجي.

يتضمن المحتوى الرئيسي لبرنامج تحديد الشمال جزأين: الأول هو برنامج الإدارة، الذي يجعل الأجهزة تعمل وفقًا لبرنامج محدد مسبقًا، مثل تهيئة كل جزء، وإدارة المقاطعات في عملية التشغيل، وإدارة الاتصال بين النظام والاتصال الخارجي؛ والثاني هو برنامج معالجة البيانات، الذي يأخذ عينات من معلومات كل مستشعر ويعالج البيانات المأخوذة لمنع إخراج نتيجة تحديد الشمال.

وتتمثل مهامها الرئيسية فيما يلي: 1. تهيئة النظام: بما في ذلك اختيار الموضع الأولي للنظام، وحكم إغلاق التغذية الراجعة للجيروسكوب، وتهيئة أخذ عينات A/D وما إلى ذلك.

2. التحكم في نقل النظام: يقوم البرنامج بالتحكم في المحرك للدوران وفقًا للموضع المحدد مسبقًا.

3. معالجة البيانات: أخذ عينات A/D ومعالجة البيانات المسبقة؛ حساب مصفوفة الاتجاه وتصحيح الأخطاء؛ العرض والإخراج، إلخ. هذه المهام متشابكة في الوقت وتعتمد على إدارة المقاطعات لتنسيقها.

في تصميم برنامج تحديد الشمال، نتبع مبدأ التجزئة، حيث يُقسّم البرنامج إلى عدة وحدات، تُحدد كل وحدة وظيفة معينة، ثم تتكامل هذه الوحدات معًا لتشكيل وحدة متكاملة تُنجز الوظيفة المطلوبة. وتتجلى مزايا تطوير وحدات ذات وظائف مستقلة وتفاعل محدود بينها في أمرين رئيسيين: أولًا، سهولة تطوير البرنامج ذي التنفيذ المعياري. ثانيًا، سهولة اختبار الوحدات المستقلة وصيانتها، وإمكانية تعديلها أو استبدالها أو إضافتها إلى وحدات جديدة عند الحاجة.

شركة مايكرو ماجيك المحدودة، المتخصصة في تصنيع أجهزة تحديد الشمال، أتقنت التكنولوجيا الماهرة في مجال البرمجيات والأجهزة الداخلية لأنظمة الملاحة. وتختار مايكرو ماجيك المحدودة مكونات القصور الذاتي عالية الأداء وفعالة من حيث التكلفة. وتقدم الشركة حاليًا نوعًا جديدًا من أجهزة تحديد الشمال يختلف عن أجهزة تحديد الشمال التقليدية، وهو جهاز NF2000. إذا كنت مهتمًا بهذا الجهاز، فنرحب بك للتواصل مع فريقنا المتخصص.