Apr 29, 2025 Ostavite poruku

Prvi svjetski navigacijski razred precizno-jezgre vlaknastih optičkih žiroskopa

Nedavno, tim Ding Wei\/Yingying Wanga, istraživači sa škole fizike i elektro-optičkog inženjerstva (SOPE) Sveučilišta Jinan i tima Zhao Xiaoming\/Ro Wei\/Li Machun, istraživači iz Sedamdeset i sedmog istraživačkog instituta, imali su značajan polje u Potiču u CSG-u), CSG), Šuplje-jezgreno-optički žiroskopi. Relevantni rezultati objavljeni su u Nature Communications.

"Uspješno smo razvili prvu svjetsku navigacijsku preciznu šupljinu vlaknastu optičku žiroskop s nestabilnošću nulte pristranosti od 0. 0017 stupnjeva \/h, što je gotovo 30 puta niže od postojećeg zapisa, a prototip je djelovao neprekidno i stabilno više od 185 sati." Ding Wei, suosnivavajući autor rada, rekao je China Science Bulletin da znatno postignuće označava potpuni skok Kine s teorijske inovacije na istraživanje inženjerskog primjena u području tehnologije optičkog žiroskopa u šupljim jezgri, gravirajući karakterističnu kinesku marku za razvoj globalne tehnologije inercijalne mornare.

Inercijalna navigacijska tehnologija koristi inercijalne senzore (akcelerometre i žiroskope) za mjerenje ubrzanja i kutne brzine pokretnog tijela, što se zauzvrat može ekstrapolirati kako bi se dobili podaci o stanju poput položaja, brzine i stava. Ova se tehnologija ne oslanja na vanjske referentne signale poput satelita, a poznata je i kao tehnologija "bisera industrije" na građanskim i vojnim poljima. Senzor kutne brzine je ključna komponenta cijelog inercijalnog navigacijskog sustava.

U usporedbi s drugim žiroskopima, optički žiroskopi vlakna su najperspektivniji senzori kutne brzine zahvaljujući njihovom sveobuhvatnom stanju, brzom pokretanju, koji nisu utjecali na ubrzanje, veliki dinamički raspon, kompaktnu strukturu, digitalni izlaz itd. Oni su u mogućnosti ispuniti cijele precizne zahtjeve s razine potrošačke razine, taktičke razine, taktičke razine. Među njima je interferometrijski optički žiroskop trenutno najuspješniji optički senzor komercijalnih vlakana, a očekuje se da će veličina globalnog tržišta do 2033. premašiti 3,6 milijardi USD. Međutim, zbog visokih tehnoloških pragova, na tržištu uglavnom dominiraju nekoliko zemalja, poput SAD -a, Francuske, Kine, Izraela, Japana i Japana.

Iako je postignut značajan napredak u interferometrijskom optičkom tehnologiji žiroskopa, tradicionalna optička vlakna od čvrstog jezgre dovode do visokih troškova i potrošnje energije zbog osjetljivosti materijala (stakla silika) na okolišne čimbenike kao što su temperatura, magnetsko polje, odsjaj i zračenje, a sustav se mora oslanjati na složenu zaštitu i mehanizme pripravnosti. Stoga, od 1970-ih, istraživači su nastavili tražiti alternativne tehnologije s većom prilagodljivošću okoliša, uglavnom formirajući dvije rute: rezonantne optičke girove i šuplje jezgre optičke giro. Međutim, ova dva rješenja suočavaju se s velikim inženjerskim izazovima i još uvijek nisu u osnovi riješila probleme s kojima se suočavaju optički žiroskopi interferometrijskih vlakana od 1970 -ih.

Budući da je koncept zračne jezgre optičke girove predložen 2006. (samo godinu dana kasnije od optičke komunikacije od zračnih vlakana), ovo je polje postupno postalo istraživačka žarište. Unatoč izvrsnoj prilagodljivosti okoliša vlakana od zračnih jezgara, tehnička uska grla lažljivosti načina rada, unatrag i polarizacijskog prekrivača koja su postojala u ranim zračnim jezgrama dugo su ograničila realizaciju svojih visokih preciznih mjerenja. Vrijedno je napomenuti da je komunikacijska tehnologija od šupljih vlakana postigla veliku primjenu, dok praktični proces girove vlakana šupljeg jezgre i dalje zaostaje.

Istraživački tim dao je niz ključnih doprinosa u razvoju optičke komunikacije u šupljim jezgri u Kini i svjedočio je cjelokupnom procesu optičke komunikacijske tehnologije od šupljih jezgara od laboratorijske do primjene. Članovi tima su svjesni da je šuplji žiroskop vlakana u kritičnoj fazi prelaska s tehnološke provjere u praktičnu primjenu. Ovo je istraživanje postiglo dva glavna tehnološka skoka kroz niz inovacija: prvo, proboj točnosti: prvi put je holdow-core-optički žiroskop nadograđen na točnost navigacijskog razreda (0}. 001 stupnjeva \/h redoslijed magnitude); i drugo, stabilnost okoliša: osjetljivost na temperaturu smanjena je redoslijedom veličine u usporedbi s onom žiroskopa od vlakana od čvrstog jezgre. Ovi proboji postavili su čvrste tehničke temelje za razvoj nove generacije visoko preciznih inercijalnih navigacijskih sustava.

Pošaljite upit

whatsapp

Telefon

E-pošte

Upit