रिंग लेज़र गायरोस्कोप और फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप: सिद्धांत, प्रकार, और प्रदर्शन तुलना

आधुनिक जड़त्वीय नेविगेशन सिस्टम उच्च-सटीक रोटेशन सेंसर पर बहुत अधिक निर्भर करते हैं। उनमें से, उत्कृष्ट और फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप (FOG) अपनी स्थिरता, सटीकता और विश्वसनीयता के कारण सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

यह लेख इन गायरोस्कोप के काम करने के तरीके, फाइबर-ऑप्टिक गायरो के विभिन्न वर्गीकरण और अंतर्राष्ट्रीय स्तर पर उनके प्रदर्शन की तुलना का स्पष्ट अवलोकन प्रदान करता है।

1. रिंग लेजर गायरोस्कोप (RLG) क्या है?

लेजर गायरोस्कोप का अकादमिक नाम रिंग लेजर के साथ है।
इसका अंतर्राष्ट्रीय स्तर पर मान्यता प्राप्त शब्द उत्कृष्ट के साथ है।

एक RLG अनिवार्य रूप से एक He-Ne (हीलियम-नियॉन) लेजर एक बंद रिंग कैविटी के साथ है।
कैविटी के अंदर, दो लेजर बीम विपरीत दिशाओं में प्रसारित होते हैं। जब सिस्टम घूमता है, तो ऑप्टिकल पथ की लंबाई असममित रूप से बदल जाती है, जिसके परिणामस्वरूप एक मापने योग्य आवृत्ति अंतर होता है।

इस भौतिक तंत्र को सग्नैक प्रभाव — के रूप में जाना जाता है - वही सिद्धांत जिसका उपयोग सभी ऑप्टिकल गायरोस्कोप में किया जाता है।

RLG क्यों महत्वपूर्ण हैं

क्लोज्ड-लूप फाइबर ऑप्टिक गायरो

बहुत उच्च सटीकता

असाधारण दीर्घकालिक स्थिरता

एयरोस्पेस और रक्षा अनुप्रयोगों में परिपक्व और सिद्ध

2. फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप (FOG): प्रकार और माप सिद्धांत

फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप भी सग्नैक प्रभाव पर निर्भर करते हैं, लेकिन लेजर कैविटी के बजाय, प्रकाश ऑप्टिकल फाइबर के एक लंबे कुंडल से होकर गुजरता है।

FOG को तीन मुख्य प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है:

2.1 अनुनादक फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप (RFOG)

2.3 ब्रिलोइन स्कैटरिंग फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप (BFOG)आवृत्ति अंतर को मापता है

एक अनुनादक ऑप्टिकल कैविटी का उपयोग करता है

अत्यधिक उच्च सटीकता की संभावना

अगली पीढ़ी के नेविगेशन सिस्टम के लिए पसंदीदा

2.2 इंटरफेरोमेट्रिक फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप (IFOG)

2.3 ब्रिलोइन स्कैटरिंग फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप (BFOG)

को मापता है

वर्तमान में सबसे परिपक्व और व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला प्रकार

उच्च विश्वसनीयता और अच्छा लागत-प्रदर्शन अनुपात

2.3 ब्रिलोइन स्कैटरिंग फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप (BFOG)

चरण अंतर

को मापता है

ऑप्टिकल फाइबर में ब्रिलोइन स्कैटरिंग प्रभावों का उपयोग करता है

उच्च-सटीक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त

3. ओपन-लूप बनाम क्लोज्ड-लूप FOG आर्किटेक्चर

ओपन-लूप फाइबर ऑप्टिक गायरो

अपेक्षाकृत सरल डिज़ाइन

छोटा गतिशील रेंज

खराब स्केल-फैक्टर रैखिकता

कम सटीकता

लागत-संवेदनशील या मध्य-प्रदर्शन अनुप्रयोगों के लिए सर्वश्रेष्ठ।

क्लोज्ड-लूप फाइबर ऑप्टिक गायरो

अधिक जटिल डिज़ाइन

बड़ा गतिशील रेंज

उत्कृष्ट स्केल-फैक्टर रैखिकता

उच्च सटीकता

उत्कृष्ट

बहुत उच्च

 0.01–0.001°/घंटाचीन (घरेलू):

RLG सटीकता: >5 पीपीएम

पूर्वाग्रह स्थिरता:

 0.01–0.001°/घंटा अंतर्राष्ट्रीय (शीर्ष स्तर):

RLG सटीकता:<1 पीपीएम

पूर्वाग्रह स्थिरता:

 0.0001°/घंटा

ये विनिर्देश विदेशी उच्च-अंत RLGs को दुनिया में उपलब्ध सबसे सटीक जड़त्वीय सेंसर में से एक बनाते हैं।

6. सारांशरिंग लेजर गायरोस्कोप और फाइबर ऑप्टिक गायरोस्कोप दोनों उच्च-प्रदर्शन जड़त्वीय नेविगेशन के अपरिहार्य घटक हैं। उनके अंतरों को इस प्रकार संक्षेपित किया जा सकता है:

RLGs बेहतर सटीकता और दीर्घकालिक स्थिरता प्रदान करते हैं, जो उन्हें एयरोस्पेस और रणनीतिक प्रणालियों के लिए आदर्श बनाते हैं।

FOGs विभिन्न प्रदर्शन स्तरों के लिए उपयुक्त कई आर्किटेक्चर (IFOG, RFOG, BFOG) के साथ एक लचीला, स्केलेबल दृष्टिकोण प्रदान करते हैं।

क्लोज्ड-लूप FOGs