ઇનર્શિયલ ગાઇડન્સનો મુખ્ય ઘટક:ફાઇબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપ

ફાઇબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપનો પરિચય

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

ફાઇબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપ ઓપરેશન

FOGs સેગ્નેક ઇફેક્ટના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે, જેમાં લેસર બીમને બે અલગ અલગ માર્ગોમાં વિભાજીત કરવાનો સમાવેશ થાય છે, જે તેને કોઇલ્ડ ફાઇબર ઓપ્ટિક લૂપ સાથે વિરુદ્ધ દિશામાં મુસાફરી કરવાની મંજૂરી આપે છે. જ્યારે FOG સાથે એમ્બેડેડ કેરિયર ફરે છે, ત્યારે બે બીમ વચ્ચે મુસાફરીના સમયમાં તફાવત કેરિયરના પરિભ્રમણના કોણીય વેગના પ્રમાણસર હોય છે. આ સમય વિલંબ, જેને સેગ્નેક ફેઝ શિફ્ટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે પછી ચોક્કસ રીતે માપવામાં આવે છે, જે FOG ને કેરિયરના પરિભ્રમણ સંબંધિત ચોક્કસ ડેટા પ્રદાન કરવા સક્ષમ બનાવે છે.

ફાઈબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપના સિદ્ધાંતમાં ફોટોડિટેક્ટરમાંથી પ્રકાશનો કિરણ ઉત્સર્જિત કરવાનો સમાવેશ થાય છે. આ પ્રકાશ કિરણ એક કપ્લરમાંથી પસાર થાય છે, એક છેડેથી પ્રવેશ કરે છે અને બીજા છેડેથી બહાર નીકળે છે. પછી તે ઓપ્ટિકલ લૂપમાંથી પસાર થાય છે. અલગ અલગ દિશામાંથી આવતા પ્રકાશના બે કિરણો લૂપમાં પ્રવેશ કરે છે અને આસપાસ ફર્યા પછી સુસંગત સુપરપોઝિશન પૂર્ણ કરે છે. પરત ફરતો પ્રકાશ પ્રકાશ-ઉત્સર્જન કરનાર 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 મહત્વપૂર્ણ પડકાર બે પ્રકાશ કિરણોના ઓપ્ટિકલ પાથ લંબાઈને અસર કરતા પરિબળોને દૂર કરવામાં રહેલો છે. આ ફાઈબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપના વિકાસમાં સામનો કરવામાં આવતા સૌથી મહત્વપૂર્ણ મુદ્દાઓમાંનો એક છે.

1: સુપરલ્યુમિનેસેન્ટ ડાયોડ           2: ફોટોડિટેક્ટર ડાયોડ

૩. પ્રકાશ સ્ત્રોત કપ્લર           4.ફાઇબર રિંગ કપ્લર            ૫.ઓપ્ટિકલ ફાઇબર રિંગ

ફાઇબર 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 ગાયરોથી વિપરીત, FOGs માં કોઈ ગતિશીલ ભાગો નથી, જે ઘસારાના જોખમને ઘટાડે છે. વધુમાં, તેઓ આંચકા અને કંપન સામે પ્રતિરોધક છે, જે તેમને એરોસ્પેસ અને સંરક્ષણ એપ્લિકેશનો જેવા મુશ્કેલ વાતાવરણ માટે આદર્શ બનાવે છે.

ઇનર્શિયલ નેવિગેશનમાં ફાઇબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપનું એકીકરણ

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

ઇનર્શિયલ નેવિગેશનમાં ફાઇબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપનો ઉપયોગ

FOGs ના સમાવેશથી વિવિધ ક્ષેત્રોમાં ઇનર્શિયલ નેવિગેશન સિસ્ટમ્સના ઉપયોગનો વિસ્તાર થયો છે. એરોસ્પેસ અને એવિએશનમાં, FOG-સજ્જ સિસ્ટમો વિમાન, ડ્રોન અને અવકાશયાન માટે ચોક્કસ નેવિગેશન સોલ્યુશન્સ પ્રદાન કરે છે. તેનો ઉપયોગ દરિયાઈ નેવિગેશન, ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય સર્વેક્ષણો અને અદ્યતન રોબોટિક્સમાં પણ વ્યાપકપણે થાય છે, જે આ સિસ્ટમોને ઉન્નત પ્રદર્શન અને વિશ્વસનીયતા સાથે કાર્ય કરવા સક્ષમ બનાવે છે.

ફાઇબર ઓપ્ટિક ગાયરોસ્કોપના વિવિધ માળખાકીય પ્રકારો

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