نظام الملاحة بالقصور الذاتي للطائرات بتقنية الجيروسكوب الليفي البصري مع مستشعر IMU الليفي

وحدة قياس القصور الذاتي بالألياف الضوئية (IMU)وحدة قياس القصور الذاتي) هو نظام صغير لتطوير أنظمة الملاحة والتوجيه وقياس الوضع والتحكم في القنابل الموجهة، وهو نظام يعتمد على تقنية القصور الذاتي، ويتكون من ثلاثة جيروسكوبات ليفية صلبة، وثلاثة مقاييس تسارع كوارتز، ولوحة تجميع بيانات، لقياس السرعة الزاوية لحركة الحامل وتسارع الخط، وذلك للتحكم في وضع الحامل والملاحة، ويتم إخراج نتائج القياس من خلال منفذ تسلسلي RS422.

جيروسكوب الألياف البصريةيتميز الجيروسكوب الجديد، المصنوع بالكامل من مواد صلبة، بسرعة التشغيل، ونطاق قياس واسع، وموثوقية عالية. ومن بين مكوناته، صُمم جيروسكوب الألياف الضوئية U-F3X90 IMU (وحدة القياس بالقصور الذاتي) لتلبية احتياجات التطبيقات متوسطة ومنخفضة الدقة، باستخدام تقنية المحاور الثلاثة المشتركة، بتكلفة منخفضة وأداء مستقر. يتميز الجيروسكوب بتصميم متكامل يجمع بين مسار الضوء والدائرة الكهربائية، مما يجعله سهل التركيب. ويمكن استخدامه في أنظمة الملاحة والتوجيه، وقياس الوضع، والتحكم في الصواريخ الصغيرة والقنابل الموجهة.

جيروسكوب الألياف البصريةيتميز هذا الجيروسكوب، كونه نوعًا جديدًا من الجيروسكوبات الصلبة بالكامل، بسرعة التشغيل، ونطاق قياس واسع، وموثوقية عالية. ومن بين مكوناته، صُمم جيروسكوب الألياف الضوئية U-F3X100 IMU (وحدة القياس بالقصور الذاتي) لتلبية احتياجات التطبيقات متوسطة ومنخفضة الدقة، باستخدام تقنية المحاور الثلاثة المشتركة، بتكلفة منخفضة وأداء مستقر. ويعتمد هيكله على تغليف متكامل لمسار الضوء والدائرة الكهربائية، مما يجعله بسيط التركيب وسهل الاستخدام. ويمكن استخدامه في أنظمة الملاحة والتوجيه، وقياس الوضع، والتحكم في الصواريخ الصغيرة والقنابل الموجهة.

UF100A مجموعة الألياف البصرية بالقصور الذاتي وحدة قياس القصور الذاتي (IMU) متوسطة الدقة وصغيرة الحجم، كما هو موضح في الشكل 1. تُستخدم هذه الوحدة لرصد السرعة الزاوية والتسارع الخطي لحركة المركبة، مما يوفر معلومات للتحكم في وضعية المركبة وملاحتها. تتميز بصغر حجمها وخفة وزنها وعدم وجود أجزاء متحركة فيها، بالإضافة إلى موثوقيتها العالية وعمرها التشغيلي الطويل. ويمكن استخدامها على نطاق واسع في مجالات الطيران والفضاء والسفن والأسلحة وقياسات مناجم الفحم وإلكترونيات السيارات وغيرها.

تُعد سلسلة UF300 الأكثر فعالية من حيث التكلفة وحدة قياس القصور الذاتي بالألياف البصرية يتميز النظام بدقة متوسطة إلى عالية، ويمكن استخدامه للملاحة والتحكم والقياس الديناميكي. يعتمد النظام على جيروسكوب ألياف بصرية متكامل ثلاثي المحاور ذي حلقة مغلقة عالي الموثوقية، بأداء شامل يتجاوز أداء جيروسكوب KVH1750 المستورد. يمكن معالجته لاحقًا ليحل محل جيروسكوب POS MV المستورد. يتميز الجيروسكوب بتكرارية عالية للانحياز الصفري تصل إلى عشرة أضعاف. يمكنك اختيار دعم برنامج ثابت واحد أو أكثر، مثل معالجة IE اللاحقة، ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الخارجي، وعداد المسافة، ونظام المسح متعدد الحزم، ومقياس عمق دوبلر (DVL)، وغيرها.

تُعدّ وحدات القياس بالقصور الذاتي (IMU) من نوع UF500 جيروسكوبات ألياف بصرية عالية الأداء وفعّالة من حيث التكلفة، وهي مُدمجة إما مع مقياس تسارع مرن من الكوارتز أو مقياس تسارع MEMS، ويمكن استخدامها في الملاحة والتحكم والقياس الديناميكي. تتميز هذه الوحدات بصغر حجمها وخفة وزنها وعدم وجود أجزاء متحركة فيها، فضلاً عن موثوقيتها العالية وعمرها التشغيلي الطويل. ويمكن استخدامها على نطاق واسع في مجالات الطيران والفضاء والسفن والأسلحة وقياسات مناجم الفحم وإلكترونيات السيارات وغيرها.

تستخدم وحدة القياس بالقصور الذاتي (المشار إليها فيما يلي بـ "المنتج") جيروسكوبًا ضوئيًا ليفيًا متكاملًا ثلاثي المحاور ومقياس تسارع MEMS ثلاثي المحاور كأجهزة حساسة لقياس السرعة الزاوية والتسارع البصري على التوالي، وذلك لقياس معلومات السرعة الزاوية والتسارع لكل محور من محاور نظام الإحداثيات الحامل. تُرسل معلومات السرعة الزاوية والتسارع إلى دائرة الاستحواذ والمعالجة، وبعد أخذ العينات والترشيح وتصحيح الأخطاء، تُخرج معلومات السرعة الزاوية والتسارع البصري إلى العالم الخارجي.يتميز هذا المنتج بدقة عالية، وحجم صغير، ووزن خفيف، وقدرة فائقة على التكيف، مما يجعله مناسبًا للتحكم في الوضع والملاحة بالقصور الذاتي. ويمكن استخدامه على نطاق واسع في مجالات مثل القيادة الذاتية، والطائرات بدون طيار، والوحدات الكهروضوئية، والغواصات، وأنظمة الملاحة الصاروخية.

Tيصف هذا المستند المواصفات الفنية، ومعايير الأجهزة، والواجهات الميكانيكية، وواجهات الاتصال، والجوانب الأخرى لوحدة الملاحة بالقصور الذاتي IMU، مما يسهل على المستخدمين تطبيقها بسرعة وسهولة.