जड़त्वीय नौवहन में गायरोस्कोप का व्यापक तकनीकी अवलोकन

1. परिचय

जाइरोस्कोप जड़त्वीय नेविगेशन सिस्टम (आईएनएस) के मुख्य संवेदी घटक हैं।
वे एक स्थिर जड़त्वीय संदर्भ फ्रेम प्रदान करते हैं और जड़त्वीय अंतरिक्ष के सापेक्ष एक चलती प्लेटफ़ॉर्म के कोणीय वेग को मापते हैं, जिससे यह संभव होता है:

• पूरी तरह से स्वायत्त स्थिति निर्धारण

• निरंतर रवैया और अभिविन्यास आउटपुट

• विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के लिए उच्च प्रतिरोध

• जीपीएस या बाहरी संकेतों के बिना संचालन

जाइरोस्कोप का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है:

• एयरोस्पेस

• समुद्री और पानी के नीचे की प्रणालियाँ

• मिसाइल और हथियार मार्गदर्शन

• यूएवी और रोबोटिक्स

• औद्योगिक स्वचालन

• सर्वेक्षण और मानचित्रण

• उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स

2. जाइरोस्कोप वर्गीकरण

जाइरोस्कोप को ऑपरेटिंग सिद्धांतों के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है:

2.1 क्लासिकल मैकेनिकल जाइरोस्कोप

(1) रोटरी जाइरोस्कोप

• एक उच्च गति से घूमने वाले द्रव्यमान पर आधारित

• पारंपरिक तकनीक

• ऐतिहासिक रूप से जहाजों, विमानों और पनडुब्बियों में उपयोग किया जाता है

(2) वाइब्रेटरी जाइरोस्कोप

• एक लोचदार संरचना के कंपन से उत्पन्न कोरिओलिस बलों को मापता है

• हल्का, छोटा, कम बिजली

• कई आधुनिक MEMS जाइरोस्कोप का आधार बनता है

2.2 क्वांटम / ऑप्टिकल जाइरोस्कोप

(1) ऑप्टिकल जाइरोस्कोप

का उपयोग करेंसग्नैक प्रभावप्रकाश के हस्तक्षेप के माध्यम से कोणीय वेग निर्धारित करने के लिए।

मुख्य प्रकारों में शामिल हैं:

• आरएलजी – रिंग लेजर जाइरोस्कोप

• आईएफओजी – इंटरफेरोमेट्रिक फाइबर ऑप्टिक जाइरोस्कोप

लाभ:

• कोई हिलते हुए पुर्जे नहीं

• अत्यधिक उच्च परिशुद्धता

• लंबा जीवन और उच्च विश्वसनीयता

• विमानन, एयरोस्पेस, समुद्री और उच्च-अंत रक्षा प्रणालियों में व्यापक रूप से अपनाया गया

3. जाइरोस्कोप सटीकता ग्रेड

विभिन्न जाइरोस्कोप प्रौद्योगिकियां विभिन्न स्तरों की सटीकता प्रदान करती हैं।
उद्योग-मानक सटीकता श्रेणियां नीचे दिखाई गई हैं।

3.1 सटीकता तालिका

3.2 सटीकता ग्रेड स्पष्टीकरण

रणनीतिक ग्रेड

सटीकता:

• पूर्वाग्रह स्थिरता: 0.0001 – 0.01 °/घंटा

के लिए प्रयुक्त:

• पनडुब्बी आईएनएस

• बैलिस्टिक और रणनीतिक मिसाइलें

• उच्च-अंत एयरोस्पेस प्लेटफ़ॉर्म

प्रमुख प्रौद्योगिकियाँ:

• उच्च-प्रदर्शन आरएलजी

• उच्च-अंत आईएफओजी

नेविगेशन ग्रेड

सटीकता:

• पूर्वाग्रह स्थिरता: 0.01 – 1 °/घंटा

अनुप्रयोग:

• विमान आईएनएस

• जहाज और भूमि नेविगेशन

• मानचित्रण और सर्वेक्षण

प्रौद्योगिकियाँ:

• आरएलजी

• उच्च-ग्रेड आईएफओजी

सामरिक ग्रेड

सटीकता:

• पूर्वाग्रह स्थिरता: 1 – 100 °/घंटा

अनुप्रयोग:

• यूएवी

• स्थिरीकरण प्रणाली

• मध्यम दूरी के हथियार

प्रौद्योगिकियाँ:

• आईएफओजी

• डीटीजी

• क्वार्ट्ज जाइरोस

वाणिज्यिक / उपभोक्ता ग्रेड

सटीकता:

• पूर्वाग्रह स्थिरता: 100 – 10,000+ °/घंटा

विशेषताएँ:

• छोटा आकार

• कम लागत

• उच्च उत्पादकता

अनुप्रयोग:

• स्मार्टफोन और टैबलेट

• वाणिज्यिक ड्रोन

• औद्योगिक रोबोट

• ग्राउंड वाहन नियंत्रण इकाइयाँ

• पहनने योग्य उपकरण

प्रौद्योगिकी:

• MEMS जाइरोस्कोप

4. प्रौद्योगिकी विकास रुझान

जाइरोस्कोप विकास की ओर बढ़ रहा है:

• मैकेनिकल → ऑप्टिकल → सॉलिड-स्टेट MEMS

• एनालॉग → हाई-स्पीड डिजिटल प्रोसेसिंग

• बड़े स्टैंडअलोन सिस्टम → अत्यधिक एकीकृत IMUs

• सैन्य-प्रथम → वाणिज्यिक बाजारों में तेजी से विस्तार

ऑप्टिकल जाइरोस्कोप (आरएलजी, आईएफओजी) उच्च-परिशुद्धता रक्षा और एयरोस्पेस बाजारों पर हावी हैं, जबकि MEMS जाइरोस्कोप उच्च-मात्रा वाले वाणिज्यिक अनुप्रयोगों के लिए मानक बन गए हैं।

5. सारांश

जाइरोस्कोप आधुनिक जड़त्वीय नेविगेशन की नींव हैं। विभिन्न प्रौद्योगिकियां और उत्पाद वर्ग विभिन्न प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करते हैं:

• आरएलजी और आईएफओजीअत्यधिक उच्च परिशुद्धता प्रदान करते हैं, जो रणनीतिक और नेविगेशन-ग्रेड मिशनों के लिए उपयुक्त हैं।

• डीटीजी, क्वार्ट्ज और मध्य-स्तरीय आईएफओजीसामरिक प्रणालियों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

• MEMS जाइरोस्कोपअब अरबों वाणिज्यिक उपकरणों का समर्थन करते हैं, जिनमें ड्रोन, रोबोट और उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स शामिल हैं।

यदि आपके आवेदन की आवश्यकता है:

• उच्च-परिशुद्धता जड़त्वीय नेविगेशन

• ऑप्टिकल जाइरो-आधारित आईएनएस

• MEMS IMUs

• इंजीनियरिंग एकीकरण और सिस्टम अनुकूलन

हमारी इंजीनियरिंग टीम सेंसर मॉड्यूल से लेकर पूर्ण नेविगेशन सिस्टम तक संपूर्ण समाधान प्रदान कर सकती है।