Apr 29, 2025 Palik žinutę

Pirmasis pasaulyje navigacijos laipsnio tikslumas tuščiavidurio šerdies pluošto optinis giroskopas

Neseniai Ding Wei\/Yingying Wang komanda, Jinano universiteto Fizikos ir elektro-optinės inžinerijos mokyklos tyrėjai ir Zhao Xiaoming\/Ro Wei\/Li Maochun komanda, tyrėjai iš septyniasdešimt septintojo tyrimų instituto, kuris padarė didelę Kinijos valstijos laivų statybos korporacijos (CSG), ir padarė reikšmingą „Phess“ ir „CSOP“ (CSG), o „Offiods“-„Forge“ ir „CSG“ (CSG), ir tai padarė didelę Kinijos valstijos „Shipbuild Corporation“ (CSG), o „Offiods“ (CSG) buvo pradėta. Svarbūs tyrimų institutas, o „Offe“-„Forge“, ir „CSG“ (CSG). Tai padarė didelę Kinijos valstijos laivų statybos korporacijos (CSG). Didelio tikslumo tuščiaviduriai šerdies pluošto optiniai giroskopai. Atitinkami rezultatai buvo paskelbti „Nature Communications“.

"Mes sėkmingai sukūrėme pirmąjį pasaulyje navigacijos laipsnio tikslumo tuščiavidurių šerdies pluošto optinį giroskopą, kurio {0 0017 laipsnio \/h nestabilumas yra nestabilesnis. Ding Wei, bendras korespondencinis dokumento autorius, sakė „China Science“ biuleteniui, kad svarbus pasiekimas žymi visą Kinijos šuolį nuo teorinių inovacijų iki inžinerinių taikymo tyrimų tuščiavidurių šerdies optinio giroskopo technologijos srityje, grojant išskirtiniam kinų ženklui pasaulinės inercinės navigacijos technologijos plėtrai.

Inercinė navigacijos technologija naudoja inercinius jutiklius (akselerometrus ir giroskopus), kad išmatuotų judančio kūno pagreitį ir kampinį greitį, kuris savo ruožtu gali būti ekstrapoliuotas taip, kad būtų gauta būsenos informacija, tokia kaip padėtis, greitis ir požiūris. Ši technologija nėra remiasi išoriniais etaloniniais signalais, tokiais kaip palydovai, ir yra žinoma kaip „pramonės perlų“ technologijos civilinėse ir karinėse srityse. Kampinio greičio jutiklis yra pagrindinis visos inercinės navigacijos sistemos komponentas.

Palyginti su kitais giroskopais, pluošto optiniai giroskopai yra perspektyviausi kampinių greičio jutikliai, atsižvelgiant į jų tvirtą, greitą paleidimą, nepaveikiami pagreičio, didelio dinaminio diapazono, kompaktiškos struktūros, skaitmeninio išėjimo ir kt. Tarp jų interferometrinis šviesolaidinis optinis giroskopas šiuo metu yra sėkmingiausias komercinio pluošto optinio jutiklis, ir tikimasi, kad pasaulinės rinkos dydis iki 2033 m. Viršija 3,6 milijardo JAV dolerių. Tačiau dėl aukštų technologinių ribų rinkoje daugiausia dominuoja kelios šalys, tokios kaip JAV, Prancūzija, Kinija, Izraelis, Japonija ir Vokietija.

Nors interferometrinės šviesolaidinio optinio giroskopo technologijos pažanga padaryta, tradiciniai kietųjų šerdies optiniai pluoštai sukelia dideles sąnaudas ir energijos sąnaudas dėl medžiagos (silicio dioksido stiklo) jautrumo aplinkos veiksniams, tokiems kaip temperatūra, magnetinis laukas, akinimas ir radiacija, o sistema turi pasikliauti sudėtingais apsaugos ir kompensavimo mechanizmais. Todėl nuo aštuntojo dešimtmečio tyrėjai ir toliau ieškojo alternatyvių technologijų, turinčių didesnį prisitaikymą prie aplinkos, daugiausia sudarydami du maršrutus: rezonansinį šviesolaidinio gyro ir tuščiavidurio branduolio šviesolaidinio gyro. Tačiau šie du sprendimai susiduria su dideliais inžineriniais iššūkiais ir dar neišsprendė problemas, su kuriomis susiduria interferometriniai šviesolaidiniai optiniai giroskopai nuo 1970 m.

Nuo tada, kai 2006 m. Buvo pasiūlyta oro šerdies šviesolaidinio žiogo koncepcija (tik vieneriems metams vėliau nei oro šerdies šviesolaidžio komunikacija), šis laukas pamažu tapo tyrimų tašku. Nepaisant puikaus oro šerdies pluošto pritaikomumo aplinkai, techniniai režimo kliūtys, atbulinės eigos ir poliarizacijos skerspjūviai, egzistavę ankstyvosiose oro šerdies pluoštuose, jau seniai ribojo jų didelio tikslumo matavimo efektyvumą. Verta paminėti, kad tuščiavidurio šerdies pluošto ryšių technologija pasiekė didelio masto pritaikymą, o tuščiavidurio šerdies pluošto giroskopo praktinis procesas vis dar atsilieka.

Tyrimo komanda įnešė daugybę pagrindinių indėlių plėtojant tuščiavidurio pluošto optinės komunikacijos Kinijoje ir liudijo išsamų tuščiavidurio pluošto optinės komunikacijos technologijos nuo laboratorijos iki taikymo proceso. Komandos nariai labai gerai supranta, kad tuščiavidurio šerdies pluošto giroskopas yra kritinis perėjimas nuo technologijos patikrinimo prie praktinio pritaikymo. Šis tyrimas pasiekė du pagrindinius technologinius šuolius per daugybę naujovių: pirma, tikslumo proveržis: Pirmą kartą tuščiavidurio šerdies pluošto optinis giroskopas buvo patobulintas iki navigacijos laipsnio tikslumo (0. 001 laipsnio \/h laipsnio laipsnis); ir, antra, aplinkos stabilumas: jautrumas temperatūrai buvo sumažintas pagal dydį, palyginti su kietųjų šerdies pluošto optinio giroskopu. Šie proveržiai padėjo tvirtą techninį pagrindą naujos kartos aukšto tikslumo inercinių navigacijos sistemų kūrimui.

Siųsti užklausą

whatsapp

Telefono

El. paštas

Tyrimo