જડતા નેવિગેશન શું છે?
અંતર્ગત નેવિગેશનના મૂળભૂત
ઇનર્ટીઅલ નેવિગેશનના મૂળભૂત સિદ્ધાંતો અન્ય નેવિગેશન પદ્ધતિઓ સમાન છે. તે પ્રારંભિક સ્થિતિ, પ્રારંભિક અભિગમ, દરેક ક્ષણે ગતિની દિશા અને દિશાની દિશા અને અભિગમ સહિતની મુખ્ય માહિતી પ્રાપ્ત કરવા પર આધાર રાખે છે, અને દિશા અને સ્થિતિ જેવા નેવિગેશન પરિમાણોને ચોક્કસપણે નિર્ધારિત કરવા માટે આ ડેટા (ગાણિતિક એકીકરણ કામગીરી માટે સમાન) ને એકીકૃત કરે છે.
ઇનર્ટીઅલ નેવિગેશનમાં સેન્સર્સની ભૂમિકા
વર્તમાન ઓરિએન્ટેશન (વલણ) અને મૂવિંગ object બ્જેક્ટની સ્થિતિની માહિતી મેળવવા માટે, ઇનર્ટિયલ નેવિગેશન સિસ્ટમ્સ નિર્ણાયક સેન્સરનો સમૂહ કાર્યરત કરે છે, જેમાં મુખ્યત્વે એક્સેલરોમીટર અને ગાયરોસ્કોપ્સ હોય છે. આ સેન્સર એક જબરદસ્ત સંદર્ભ ફ્રેમમાં કોણીય વેગ અને વાહકના પ્રવેગકને માપે છે. પછી ડેટાને વેગ અને સંબંધિત સ્થિતિની માહિતી મેળવવા માટે સમય જતાં એકીકૃત અને પ્રક્રિયા કરવામાં આવે છે. ત્યારબાદ, આ માહિતી પ્રારંભિક સ્થિતિ ડેટા સાથે જોડાણમાં નેવિગેશન કોઓર્ડિનેટ સિસ્ટમમાં પરિવર્તિત થાય છે, જે વાહકના વર્તમાન સ્થાનના નિર્ધારમાં સમાપ્ત થાય છે.
અંતર્ગત નેવિગેશન સિસ્ટમ્સના ઓપરેશન સિદ્ધાંતો
આંતરિક નેવિગેશન સિસ્ટમ્સ સ્વ-સમાયેલ, આંતરિક બંધ-લૂપ નેવિગેશન સિસ્ટમ્સ તરીકે કાર્ય કરે છે. તેઓ વાહકની ગતિ દરમિયાન ભૂલો સુધારવા માટે રીઅલ-ટાઇમ બાહ્ય ડેટા અપડેટ્સ પર આધાર રાખતા નથી. જેમ કે, એક જ આંતરિક સંશોધક સિસ્ટમ ટૂંકા ગાળાના સંશોધક કાર્યો માટે યોગ્ય છે. લાંબા ગાળાની કામગીરી માટે, તે સંચિત આંતરિક ભૂલોને સમયાંતરે સુધારવા માટે, સેટેલાઇટ-આધારિત નેવિગેશન સિસ્ટમ્સ જેવી અન્ય નેવિગેશન પદ્ધતિઓ સાથે જોડવું આવશ્યક છે.
અંતર્ગત સંશોધક
આધુનિક નેવિગેશન તકનીકોમાં, આકાશી સંશોધક, સેટેલાઇટ નેવિગેશન અને રેડિયો નેવિગેશન સહિત, ઇનર્ટિયલ નેવિગેશન સ્વાયત્ત તરીકે .ભું છે. તે ન તો બાહ્ય વાતાવરણમાં સંકેતો બહાર કા .ે છે અથવા આકાશી પદાર્થો અથવા બાહ્ય સંકેતો પર આધારિત નથી. પરિણામે, ઇનર્ટીઅલ નેવિગેશન સિસ્ટમ્સ ઉચ્ચતમ સ્તરની છુપાયેલાતા પ્રદાન કરે છે, જે તેમને અત્યંત ગુપ્તતાની આવશ્યકતાવાળી એપ્લિકેશનો માટે આદર્શ બનાવે છે.
જડતા નેવિગેશનની સત્તાવાર વ્યાખ્યા
ઇનર્ટિયલ નેવિગેશન સિસ્ટમ (આઈએનએસ) એ એક નેવિગેશન પરિમાણ અંદાજ સિસ્ટમ છે જે સેન્સર તરીકે ગાયરોસ્કોપ્સ અને એક્સેલરોમીટરને રોજગારી આપે છે. સિસ્ટમ, ગાયરોસ્કોપ્સના આઉટપુટના આધારે, નેવિગેશન કોઓર્ડિનેટ સિસ્ટમમાં વાહકના વેગ અને સ્થિતિની ગણતરી કરવા માટે એક્સેલરોમીટરના આઉટપુટનો ઉપયોગ કરતી વખતે નેવિગેશન કોઓર્ડિનેટ સિસ્ટમ સ્થાપિત કરે છે.
જડ સંશોધકની અરજીઓ
આંતરિક તકનીકીમાં એરોસ્પેસ, ઉડ્ડયન, દરિયાઇ, પેટ્રોલિયમ એક્સ્પ્લોરેશન, જિઓડ્સી, ઓશનોગ્રાફિક સર્વે, જિઓલોજિકલ ડ્રિલિંગ, રોબોટિક્સ અને રેલ્વે સિસ્ટમ્સ સહિતના વિવિધ ડોમેન્સમાં વ્યાપક કાર્યક્રમો મળ્યાં છે. અદ્યતન અંતર્ગત સેન્સર્સના આગમન સાથે, ઇનર્ટીઅલ ટેક્નોલજીએ તેની ઉપયોગિતાને અન્ય ક્ષેત્રોમાં ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગ અને તબીબી ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો સુધી વિસ્તૃત કરી છે. એપ્લિકેશનોનો આ વિસ્તરતો અવકાશ ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા નેવિગેશન અને ઘણી બધી એપ્લિકેશનો માટે પોઝિશનિંગ ક્ષમતાઓ પ્રદાન કરવામાં ઇનર્ટીયલ નેવિગેશનની વધુને વધુ મુખ્ય ભૂમિકાને દર્શાવે છે.
આંતરિક માર્ગદર્શનનો મુખ્ય ઘટક:ફાઇબર ગિરોસ્કોપ
ફાઇબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપ્સનો પરિચય
આંતરિક નેવિગેશન સિસ્ટમ્સ તેમના મુખ્ય ઘટકોની ચોકસાઈ અને ચોકસાઇ પર ભારે આધાર રાખે છે. આવા એક ઘટક કે જેણે આ સિસ્ટમોની ક્ષમતાઓમાં નોંધપાત્ર વધારો કર્યો છે તે ફાઇબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપ (એફઓજી) છે. ધુમ્મસ એ એક નિર્ણાયક સેન્સર છે જે નોંધપાત્ર ચોકસાઈ સાથે વાહકના કોણીય વેગને માપવામાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે.
ફાઇબર ઓપ્ટિક ગોરોસ્કોપ કામગીરી
ધુમ્મસ સાગનાક ઇફેક્ટના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે, જેમાં લેસર બીમને બે અલગ પાથમાં વિભાજીત કરવામાં આવે છે, જેનાથી તે કોઇલ ફાઇબર ઓપ્ટિક લૂપ સાથે વિરુદ્ધ દિશામાં મુસાફરી કરી શકે છે. જ્યારે વાહક, ધુમ્મસથી જડિત, ફરે છે, ત્યારે બે બીમ વચ્ચે મુસાફરીના સમયનો તફાવત વાહકના પરિભ્રમણની કોણીય વેગના પ્રમાણસર છે. આ સમયે વિલંબ, જેને સાગનાક ફેઝ શિફ્ટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે પછી ચોક્કસપણે માપવામાં આવે છે, જે ધુમ્મસને વાહકના પરિભ્રમણને લગતા સચોટ ડેટા પ્રદાન કરવા માટે સક્ષમ કરે છે.
ફાઇબર opt પ્ટિક ગાયરોસ્કોપના સિદ્ધાંતમાં ફોટોોડેક્ટરમાંથી પ્રકાશનો બીમ બહાર કા .વાનો સમાવેશ થાય છે. આ પ્રકાશ બીમ એક કપલમાંથી પસાર થાય છે, એક છેડેથી પ્રવેશ કરે છે અને બીજામાંથી બહાર નીકળી જાય છે. તે પછી opt પ્ટિકલ લૂપ દ્વારા મુસાફરી કરે છે. પ્રકાશના બે બીમ, વિવિધ દિશાઓથી આવતા, લૂપ દાખલ કરો અને આસપાસ ફરતા પછી સુસંગત સુપરપોઝિશન પૂર્ણ કરો. પરત ફરતા પ્રકાશ પ્રકાશ-ઉત્સર્જન ડાયોડ (એલઇડી) માં ફરીથી પ્રવેશ કરે છે, જેનો ઉપયોગ તેની તીવ્રતા શોધવા માટે થાય છે. જ્યારે ફાઇબર opt પ્ટિક ગાયરોસ્કોપનો સિદ્ધાંત સીધો લાગે છે, ત્યારે સૌથી નોંધપાત્ર પડકાર બે પ્રકાશ બીમની opt પ્ટિકલ પાથ લંબાઈને અસર કરતા પરિબળોને દૂર કરવામાં રહેલો છે. ફાઇબર opt પ્ટિક ગાયરોસ્કોપ્સના વિકાસમાં સામનો કરવામાં આવતા આ એક ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ મુદ્દા છે.
1 : સુપરલ્યુમિનેસેન્ટ ડાયોડ 2 : ફોટોોડેક્ટર ડાયોડ
3.લાઇટ સ્રોત કપ્લર 4.ફાઇબર રિંગ કપ્લર 5.પ્ટિકલ ફાઇબર રિંગ
ફાઇબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપ્સના ફાયદા
ધુમ્મસ ઘણા ફાયદાઓ પ્રદાન કરે છે જે તેમને ઇનર્ટિયલ નેવિગેશન સિસ્ટમ્સમાં અમૂલ્ય બનાવે છે. તેઓ તેમની અપવાદરૂપ ચોકસાઈ, વિશ્વસનીયતા અને ટકાઉપણું માટે પ્રખ્યાત છે. યાંત્રિક ગાયરોથી વિપરીત, ધુમ્મસમાં કોઈ ફરતા ભાગો નથી, જે વસ્ત્રો અને આંસુના જોખમને ઘટાડે છે. વધુમાં, તેઓ આંચકો અને કંપન માટે પ્રતિરોધક છે, તેમને એરોસ્પેસ અને સંરક્ષણ કાર્યક્રમો જેવા વાતાવરણની માંગ માટે આદર્શ બનાવે છે.
જડતા સંશોધકમાં ફાઇબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપ્સનું એકીકરણ
આંતરિક નેવિગેશન સિસ્ટમ્સ તેમની prec ંચી ચોકસાઇ અને વિશ્વસનીયતાને કારણે ધુમ્મસને વધુને વધુ સમાવિષ્ટ કરી રહી છે. આ ગાયરોસ્કોપ્સ અભિગમ અને સ્થિતિના સચોટ નિર્ધારણ માટે જરૂરી નિર્ણાયક કોણીય વેગ માપન પ્રદાન કરે છે. હાલની ઇનર્ટીઅલ નેવિગેશન સિસ્ટમ્સમાં ધુમ્મસને એકીકૃત કરીને, ઓપરેટરો સુધારેલ નેવિગેશન ચોકસાઈથી લાભ મેળવી શકે છે, ખાસ કરીને એવી પરિસ્થિતિઓમાં કે જ્યાં આત્યંતિક ચોકસાઇ જરૂરી છે.
ઇનર્ટીઅલ નેવિગેશનમાં ફાઇબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપ્સની એપ્લિકેશનો
ધુમ્મસના સમાવેશથી વિવિધ ડોમેન્સમાં ઇનર્ટીઅલ નેવિગેશન સિસ્ટમ્સના કાર્યક્રમોનો વિસ્તાર થયો છે. એરોસ્પેસ અને ઉડ્ડયનમાં, ધુમ્મસથી સજ્જ સિસ્ટમો વિમાન, ડ્રોન અને અવકાશયાન માટે ચોક્કસ સંશોધક ઉકેલો પ્રદાન કરે છે. તેઓ દરિયાઇ સંશોધક, ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય સર્વેક્ષણો અને અદ્યતન રોબોટિક્સમાં પણ મોટા પ્રમાણમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે, આ સિસ્ટમોને ઉન્નત પ્રદર્શન અને વિશ્વસનીયતા સાથે કાર્યરત કરવા માટે સક્ષમ બનાવે છે.
ફાઇબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપ્સના વિવિધ માળખાકીય પ્રકારો
ફાઇબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપ્સ વિવિધ માળખાકીય રૂપરેખાંકનોમાં આવે છે, હાલમાં એન્જિનિયરિંગના ક્ષેત્રમાં પ્રવેશતા મુખ્ય વ્યક્તિ છેક્લોઝ-લૂપ ધ્રુવીકરણ-જાળવી રાખનાર ફાઇબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપ. આ ગાયરોસ્કોપના મૂળમાં તે છેધ્રુવીકરણ જાળવનાર ફાઇબર લૂપ, ધ્રુવીકરણ-જાળવણી તંતુઓ અને ચોક્કસ ડિઝાઇન કરેલા માળખાનો સમાવેશ. આ લૂપના નિર્માણમાં ફોરફોલ્ડ સપ્રમાણ વિન્ડિંગ પદ્ધતિ શામેલ છે, જે નક્કર-રાજ્ય ફાઇબર લૂપ કોઇલ બનાવવા માટે એક અનન્ય સીલિંગ જેલ દ્વારા પૂરક છે.
ની મુખ્ય સુવિધાઓધ્રુવીકરણ-જાળવણી ફાઇબર ઓપ્ટિક જીયો કોઇલ
▶ અનન્ય ફ્રેમવર્ક ડિઝાઇન:ગાયરોસ્કોપ લૂપ્સમાં એક વિશિષ્ટ ફ્રેમવર્ક ડિઝાઇન છે જે વિવિધ પ્રકારના ધ્રુવીકરણ-જાળવણી રેસાને સરળતા સાથે સમાવે છે.
▶ ચાર ગણો સપ્રમાણ વિન્ડિંગ તકનીક:ફોરફોલ્ડ સપ્રમાણ વિન્ડિંગ તકનીક શૂપ અસરને ઘટાડે છે, ચોક્કસ અને વિશ્વસનીય માપદંડોને સુનિશ્ચિત કરે છે.
Advanced અદ્યતન સીલિંગ જેલ સામગ્રી:અદ્યતન સીલિંગ જેલ સામગ્રીની રોજગાર, એક અનન્ય ઉપચાર તકનીક સાથે જોડાયેલી, સ્પંદનો સામે પ્રતિકાર વધારે છે, આ ગાયરોસ્કોપ લૂપ્સને માંગવાળા વાતાવરણમાં એપ્લિકેશન માટે આદર્શ બનાવે છે.
Temperature ઉચ્ચ તાપમાન સુસંગતતા સ્થિરતા:ગાયરોસ્કોપ લૂપ્સ ઉચ્ચ તાપમાન સુસંગતતા સ્થિરતા દર્શાવે છે, વિવિધ થર્મલ પરિસ્થિતિઓમાં પણ ચોકસાઈ સુનિશ્ચિત કરે છે.
▶ સરળ લાઇટવેઇટ ફ્રેમવર્ક:ગાયરોસ્કોપ લૂપ્સ ઉચ્ચ પ્રોસેસિંગ ચોકસાઇની બાંયધરી આપતા, સીધા છતાં હળવા વજનવાળા માળખા સાથે એન્જિનિયરિંગ છે.
▶ સુસંગત વિન્ડિંગ પ્રક્રિયા:વિન્ડિંગ પ્રક્રિયા સ્થિર રહે છે, વિવિધ ચોકસાઇ ફાઇબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપ્સની આવશ્યકતાઓને અનુરૂપ.
સંદર્ભ
ગ્રુવ્સ, પીડી (2008). ઇનર્ટીઅલ નેવિગેશનનો પરિચય.નેવિગેશન જર્નલ, 61(1), 13-28.
અલ-શેમી, એન., હૌ, એચ., અને નીયુ, એક્સ. (2019). નેવિગેશન એપ્લિકેશન માટે ઇનર્ટિયલ સેન્સર ટેક્નોલોજીઓ: આર્ટ ઓફ આર્ટ.સેટેલાઇટ નેવિગેશન, 1(1), 1-15.
વુડમેન, ઓજે (2007) ઇનર્ટિયલ નેવિગેશનનો પરિચય.કેમ્બ્રિજ યુનિવર્સિટી, કમ્પ્યુટર લેબોરેટરી, યુસીએએમ-સીએલ-ટીઆર -696.
ચતુલા, આર., અને લૌમંડ, જેપી (1985). મોબાઇલ રોબોટ્સ માટે પોઝિશન રેફરન્સિંગ અને સતત વર્લ્ડ મોડેલિંગ.રોબોટિક્સ અને ઓટોમેશન પર 1985 ની આઇઇઇઇ આંતરરાષ્ટ્રીય પરિષદની કાર્યવાહીમાં(ભાગ 2, પૃષ્ઠ 138-145). આઇઇઇઇ.