જડતા માર્ગદર્શનનો મુખ્ય ઘટક:ફાઇબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપ

ફાઇબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપનો પરિચય

ઇનર્શિયલ નેવિગેશન સિસ્ટમ્સ તેમના મુખ્ય ઘટકોની ચોકસાઈ અને ચોકસાઈ પર ભારે આધાર રાખે છે.આવા એક ઘટક કે જેણે આ સિસ્ટમોની ક્ષમતાઓમાં નોંધપાત્ર વધારો કર્યો છે તે છે ફાઈબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપ (FOG).FOG એ એક મહત્વપૂર્ણ સેન્સર છે જે નોંધપાત્ર ચોકસાઈ સાથે વાહકના કોણીય વેગને માપવામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે.

ફાઈબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપ ઓપરેશન

FOGs Sagnac અસરના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે, જેમાં લેસર બીમને બે અલગ-અલગ પાથમાં વિભાજીત કરવાનો સમાવેશ થાય છે, જે તેને કોઇલ કરેલ ફાઇબર ઓપ્ટિક લૂપ સાથે વિરુદ્ધ દિશામાં મુસાફરી કરવાની મંજૂરી આપે છે.જ્યારે કેરિયર, FOG સાથે જડિત, ફરે છે, ત્યારે બે બીમ વચ્ચેના મુસાફરી સમયનો તફાવત વાહકના પરિભ્રમણના કોણીય વેગના પ્રમાણસર હોય છે.આ સમયનો વિલંબ, જેને સાગ્નાક ફેઝ શિફ્ટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે પછી ચોક્કસપણે માપવામાં આવે છે, જે કેરિયરના પરિભ્રમણ સંબંધિત સચોટ ડેટા પ્રદાન કરવા માટે FOG ને સક્ષમ કરે છે.

ફાઈબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપના સિદ્ધાંતમાં ફોટોડિટેક્ટરમાંથી પ્રકાશના કિરણને ઉત્સર્જિત કરવાનો સમાવેશ થાય છે.આ પ્રકાશ કિરણ કપ્લરમાંથી પસાર થાય છે, એક છેડેથી પ્રવેશે છે અને બીજા છેડેથી બહાર નીકળે છે.તે પછી ઓપ્ટિકલ લૂપ દ્વારા પ્રવાસ કરે છે.પ્રકાશના બે કિરણો, જુદી જુદી દિશામાંથી આવતા, લૂપમાં પ્રવેશે છે અને આસપાસ ચક્કર લગાવ્યા પછી સુસંગત સુપરપોઝિશન પૂર્ણ કરે છે.પાછો ફરતો પ્રકાશ પ્રકાશ ઉત્સર્જિત ડાયોડ (LED) માં ફરીથી પ્રવેશ કરે છે, જેનો ઉપયોગ તેની તીવ્રતા શોધવા માટે થાય છે.જ્યારે ફાઈબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપનો સિદ્ધાંત સીધો લાગે છે, ત્યારે સૌથી નોંધપાત્ર પડકાર એવા પરિબળોને દૂર કરવાનો છે જે બે પ્રકાશ બીમની ઓપ્ટિકલ પાથ લંબાઈને અસર કરે છે.ફાઈબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપના વિકાસમાં આ એક સૌથી જટિલ સમસ્યા છે.

1: સુપરલ્યુમિનેસન્ટ ડાયોડ           2: ફોટોડિટેક્ટર ડાયોડ

3.પ્રકાશ સ્ત્રોત કપ્લર           4.ફાઇબર રિંગ કપ્લર            5.ઓપ્ટિકલ ફાઈબર રીંગ

ફાઈબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપના ફાયદા

FOGs ઘણા ફાયદાઓ પ્રદાન કરે છે જે તેમને ઇનર્શિયલ નેવિગેશન સિસ્ટમ્સમાં અમૂલ્ય બનાવે છે.તેઓ તેમની અસાધારણ ચોકસાઈ, વિશ્વસનીયતા અને ટકાઉપણું માટે પ્રખ્યાત છે.યાંત્રિક ગાયરોસથી વિપરીત, FOG માં કોઈ ફરતા ભાગો નથી, જે ઘસારાના જોખમને ઘટાડે છે.વધુમાં, તેઓ આંચકા અને કંપન માટે પ્રતિરોધક છે, જે તેમને એરોસ્પેસ અને સંરક્ષણ એપ્લિકેશન્સ જેવા માંગવાળા વાતાવરણ માટે આદર્શ બનાવે છે.

ઇનર્શિયલ નેવિગેશનમાં ફાઇબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપનું એકીકરણ

ઇનર્શિયલ નેવિગેશન સિસ્ટમ્સ તેમની ઉચ્ચ ચોકસાઇ અને વિશ્વસનીયતાને કારણે FOG ને વધુને વધુ સામેલ કરી રહી છે.આ ગાયરોસ્કોપ ઓરિએન્ટેશન અને સ્થિતિના ચોક્કસ નિર્ધારણ માટે જરૂરી નિર્ણાયક કોણીય વેગ માપન પ્રદાન કરે છે.FOG ને હાલની ઇનર્શિયલ નેવિગેશન સિસ્ટમ્સમાં એકીકૃત કરીને, ઓપરેટરો સુધારેલ નેવિગેશન ચોકસાઈથી લાભ મેળવી શકે છે, ખાસ કરીને એવી પરિસ્થિતિઓમાં જ્યાં અત્યંત ચોકસાઇ જરૂરી છે.

ઇનર્શિયલ નેવિગેશનમાં ફાઇબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપ્સની એપ્લિકેશન

FOG ના સમાવેશથી વિવિધ ડોમેન્સમાં ઇનર્શિયલ નેવિગેશન સિસ્ટમ્સની એપ્લિકેશનનો વિસ્તાર થયો છે.એરોસ્પેસ અને ઉડ્ડયનમાં, FOG-સજ્જ સિસ્ટમો એરક્રાફ્ટ, ડ્રોન અને અવકાશયાન માટે ચોક્કસ નેવિગેશન સોલ્યુશન્સ પ્રદાન કરે છે.તેઓ મેરીટાઇમ નેવિગેશન, ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય સર્વેક્ષણો અને અદ્યતન રોબોટિક્સમાં પણ વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે, જે આ સિસ્ટમોને ઉન્નત પ્રદર્શન અને વિશ્વસનીયતા સાથે કામ કરવા સક્ષમ બનાવે છે.

ફાઈબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપ્સના વિવિધ માળખાકીય પ્રકારો

ફાઈબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપ્સ વિવિધ માળખાકીય રૂપરેખાંકનોમાં આવે છે, જેમાં હાલમાં એન્જિનિયરિંગના ક્ષેત્રમાં પ્રવેશી રહેલા મુખ્ય છે.બંધ-લૂપ ધ્રુવીકરણ-જાળવણી ફાઇબર ઓપ્ટિક જાયરોસ્કોપ.આ ગાયરોસ્કોપના મૂળમાં છેધ્રુવીકરણ-જાળવણી ફાઇબર લૂપ, જેમાં ધ્રુવીકરણ જાળવતા તંતુઓ અને ચોક્કસ રીતે રચાયેલ ફ્રેમવર્કનો સમાવેશ થાય છે.આ લૂપના નિર્માણમાં ચાર ગણી સપ્રમાણ વિન્ડિંગ પદ્ધતિનો સમાવેશ થાય છે, જે સોલિડ-સ્ટેટ ફાઇબર લૂપ કોઇલ બનાવવા માટે અનન્ય સીલિંગ જેલ દ્વારા પૂરક છે.