Saienisi & Suesuega

Saienisi & Suesuega

Fofo o Vaega o le FOGs

O le ā le Inertial Navigation?

Fa'avae o le Inertial Navigation

                                               

O mataupu faavae autū o le inertial navigation e tutusa ma isi metotia o le folauga. E faalagolago i le mauaina o faamatalaga autu, e aofia ai le tulaga muamua, le faasinomaga muamua, le itu ma le faasinomaga o le gaioiga i taimi taitasi, ma le faasolosolo malie ona tuufaatasia nei faamatalaga (e tutusa ma galuega faatino o le tuufaatasia o le matematika) e fuafua tonu ai tapulaa o le folauga, e pei o le faasinomaga ma le tulaga.

 

O le Matafaioi a Sensors i le Inertial Navigation

                                               

Ina ia maua le fa'atulagaga o lo'o iai nei (uiga) ma fa'amatalaga o le tulaga o se mea o lo'o gaoioi, o faiga fa'atautaia inertial e fa'aaogaina ai se seti o masini fa'alogo taua, e aofia ai accelerometers ma gyroscopes. O nei masini fa'alogo e fuaina le saoasaoa tulimanu ma le fa'avavevaveina o le avefe'au i totonu o se fa'avaa fa'asinomaga inertial. Ona tu'ufa'atasia lea o fa'amatalaga ma fa'agasolo i le aluga o taimi e maua ai le saoasaoa ma fa'amatalaga o le tulaga fa'atatau. Mulimuli ane, o nei fa'amatalaga e liua i totonu o le faiga fa'amaopoopo o le fa'atautaia, fa'atasi ai ma fa'amatalaga muamua o le tulaga, ma fa'ai'u ai i le fuafuaina o le tulaga o lo'o iai nei le avefe'au.

 

Mataupu Faavae o le Fa'agaioiga o Faiga Fa'atautaia Inertial

                                               

E fa'agaoioia faiga fa'atautaia inertial o ni faiga fa'atautaia tuto'atasi, e tapunia i totonu. Latou te le fa'alagolago i fa'afouga o fa'amatalaga mai fafo i le taimi moni e fa'asa'o ai mea sese i le taimi o le gaioiga a le va'alele. O le mea lea, e fetaui lelei se faiga fa'atautaia inertial e tasi mo galuega fa'atautaia pupuu. Mo galuega fa'atino umi, e tatau ona tu'ufa'atasia ma isi metotia fa'atautaia, e pei o faiga fa'atautaia fa'avae i satelite, e fa'asa'o ai i lea taimi ma lea taimi mea sese i totonu ua fa'aputuina.

 

O Le Natia o le Inertial Navigation

                                               

I tekinolosi fa'aonaponei mo femalagaa'iga, e aofia ai femalagaa'iga fa'alelagi, femalagaa'iga fa'asatelite, ma femalagaa'iga fa'asalalau, o femalagaa'iga inertial e tulaga ese lona tuto'atasi. E le fa'asalalauina atu ni fa'ailoilo i le siosiomaga i fafo pe fa'alagolago fo'i i mea fa'alelagi po'o fa'ailoilo mai fafo. O le mea lea, o faiga fa'a-inertial navigation e ofoina atu le tulaga sili ona maualuga o le mafai ona natia, ma avea ai ma mea lelei mo fa'aoga e mana'omia ai le fa'alilolilo sili.

 

Fa'amatalaga Aloaia o le Inertial Navigation

                                               

O le Inertial Navigation System (INS) o se faiga e fa'atatau ai fa'ailoga o femalagaa'iga e fa'aaogaina ai gyroscopes ma accelerometers o ni sensors. O le faiga, e fa'avae i luga o le galuega faatino a gyroscopes, e fa'atuina ai se faiga fa'amaopoopo o femalagaa'iga a'o fa'aaogaina le galuega faatino a accelerometers e fa'atatau ai le saoasaoa ma le tulaga o le avefe'au i totonu o le faiga fa'amaopoopo o femalagaa'iga.

 

Fa'aoga o le Inertial Navigation

                                               

Ua maua e le tekinolosi inertial le tele o faʻaoga i vaega eseese, e aofia ai le vaʻalele, vaʻalele, gataifale, suʻesuʻega suauʻu, geodesy, suʻesuʻega o le sami, viliina o le eleele, robotics, ma faiga o nofoaafi. Faatasi ai ma le oo mai o sensors inertial faʻaonaponei, ua faʻalauteleina ai e le tekinolosi inertial lona aoga i le alamanuia o taʻavale ma masini eletise faafomaʻi, faatasi ai ma isi vaega. O lenei lautele o faʻaoga ua faʻamamafaina ai le matafaioi taua o le inertial navigation i le tuʻuina atu o le maualuga o le saʻo o le faʻatautaia ma le tuʻuina atu o le tele o faʻaoga.

O le Vaega Autū o le Taʻiala Inertial:Gyroscope alava opitika

 

Fa'atomuaga i Gyroscopes Fiber Optic

E faalagolago tele faiga fa'atautaia inertial i le sa'o ma le tonu o latou vaega autu. O se tasi o vaega ua matua fa'aleleia atili ai le gafatia o nei faiga o le Fiber Optic Gyroscope (FOG). O le FOG o se sensor taua e taua tele i le fuaina o le saoasaoa angular o le aveta'avale ma le sa'o ofoofogia.

 

Fa'agaioiga o le Gyroscope alava opitika

E fa'agaoioia FOGs i luga o le mataupu faavae o le Sagnac effect, lea e aofia ai le vaevaeina o se ave laser i ni auala se lua eseese, ma mafai ai ona malaga i itu eseese i luga o se matasele fiber optic ua milo. A feliuliua'i le ave, o lo'o fa'apipi'i fa'atasi ma le FOG, o le eseesega i le taimi e malaga ai i le va o ave e lua e tutusa ma le saoasaoa angular o le feliuliua'i o le ave. O lenei fa'atuai taimi, e ta'ua o le Sagnac phase shift, ona fuaina lea ma le sa'o, ma mafai ai e le FOG ona tu'uina atu fa'amatalaga sa'o e uiga i le feliuliua'i o le ave.

 

O le mataupu faavae o le gyroscope fiber optic e aofia ai le faʻasalalauina o se ave o le malamalama mai se photodetector. O lenei ave malamalama e ui atu i se coupler, e ulufale mai i le tasi pito ma alu ese mai le isi pito. Ona malaga lea i totonu o se optical loop. E lua ave o le malamalama, e sau mai itu eseese, e ulufale i le loop ma faʻamaeʻa se superposition coherent pe a uma ona faʻataamilomilo. O le malamalama toe foʻi mai e toe ulufale atu i se light-emitting diode (LED), lea e faʻaaogaina e iloa ai lona malosi. E ui o le mataupu faavae o le gyroscope fiber optic e foliga mai e faigofie, o le luʻitau sili ona taua o loʻo taoto i le aveeseina o mea e aʻafia ai le umi o le auala optical o ave malamalama e lua. O se tasi lea o mataupu sili ona taua o loʻo feagai ma le atinaʻeina o gyroscope fiber optic.

 耦合器

1:diode sili ona pupula           2:diode fa'aata ata

3. fa'apipi'i puna malamalama           4.fa'apipi'i mama alava            5. mama alava opitika

Fa'amanuiaga o Gyroscopes Fiber Optic

E tele ni fa'amanuiaga e ofoina mai e le FOG e taua tele i faiga fa'atautaia inertial. E lauiloa i latou i lo latou sa'o lelei, fa'atuatuaina, ma le tumau. E le pei o gyros fa'amekanika, e leai ni vaega fe'avea'i o le FOG, e fa'aitiitia ai le lamatiaga o le ofuina ma le masaesae. E le gata i lea, e tete'e atu i le te'i ma le gatete, ma avea ai ma mea lelei mo siosiomaga faigata e pei o le va'alele ma le puipuiga.

 

Tuufaatasia o Gyroscopes Fiber Optic i le Inertial Navigation

O loʻo faʻateleina le faʻaaogaina o FOG i faiga faʻatautaia inertial ona o lo latou saʻo ma le faʻatuatuaina. O nei gyroscopes e maua ai le fuaina taua o le saoasaoa o le tulimanu e manaʻomia mo le fuafuaina saʻo o le faʻatulagaga ma le tulaga. I le tuʻufaʻatasia o FOG i totonu o faiga faʻatautaia inertial o loʻo iai nei, e mafai e le au faʻagaoioia ona manuia mai le faʻaleleia atili o le saʻo o le faʻatautaia, aemaise lava i tulaga e manaʻomia ai le saʻo tele.

 

Fa'aaogāina o Gyroscopes Fiber Optic i le Inertial Navigation

O le aofia ai o FOG ua faʻalauteleina ai le faʻaaogaina o faiga faʻatautaia inertial i vaega eseese. I totonu o le ea ma le vaʻalele, o faiga faʻapipiʻi FOG e ofoina atu ai fofo faʻatautaia saʻo mo vaʻalele, drones, ma vaʻalele. E faʻaaogaina lautele foʻi i faiga faʻatautaia i le gataifale, suʻesuʻega o le eleele, ma robotics faʻapitoa, ma mafai ai e nei faiga ona faʻagaoioia ma le faʻaleleia atili o le faʻatinoga ma le faʻatuatuaina.

 

Eseesega o Fausaga o Gyroscopes Fiber Optic

E tele fausaga o gyroscopes alava opitika, ma o le mea autū o loʻo faʻaaogaina nei i le inisinia o legyroscope fiber optic e tausia ai le polarization tapuni. O le fatu o lenei gyroscope o lematasele alava e tausia le polarization, e aofia ai alava e tausia le polarization ma se fa'avae ua mamanuina ma le sa'o. O le fausiaina o lenei matasele e aofia ai se metotia fa'avili fa'asolosolo fa'afa, fa'aopoopo i ai se gel fa'amaufa'ailoga tulaga ese e fausia ai se u'amea matasele alava mautu.

 

Vaega Autū oFa'a-Polarization-Tausiaina o le Fiber Optic Gyro Coil

▶Fuafuaga Tulaga Ese o le Fa'avae:O matasele o le gyroscope o loʻo i ai se mamanu faʻavae tulaga ese e faigofie ona faʻafetaui ai ituaiga eseese o alava e tausia le polarization.

▶Tomai Fa'aputu Fa'atasi Fa'afā:O le metotia o le fa'a'ofuofu tutusa e fa'aitiitia ai le aafiaga o le Shupe, ma fa'amautinoa ai le sa'o ma le fa'atuatuaina o fua.

▶Meafaitino mo le Fa'amaufa'ailoga Maualuga:O le faʻaaogaina o mea faʻamaufaʻailoga gel faʻapitoa, faʻatasi ai ma se metotia faʻamālōlō tulaga ese, e faʻaleleia atili ai le teteʻe atu i le gatete, ma avea ai nei gyroscope loops ma mea e sili ona lelei mo faʻaoga i siosiomaga faigata.

▶Mautu o le Felagolagomaʻi i le Vevela Maualuga:E faaalia e le gyroscope loops le mautu maualuga i le felagolagoma'i o le vevela, ma mautinoa ai le sa'o e tusa lava pe eseese tulaga o le vevela.

▶Fa'avae Mama Fa'afaigofie:O matasele gyroscope ua mamanuina i se fa'avae faigofie ae mama, ma fa'amautinoa ai le sa'o lelei o le fa'agaioiga.

▶Faiga Fa'apipi'i Tutusa:E tumau pea le mautu o le faagasologa o le viliina, e fetuutuunai i manaʻoga o le tele o gyroscopes saʻo a le fiber optic.

Fa'asinomaga

Groves, PD (2008). Fa'atomuaga i le Inertial Navigation.O Le Tusi Fa'asolopito o Felauaiga, 61(1), 13-28.

El-Sheimy, N., Hou, H., & Niu, X. (2019). Tekonolosi o masini fa'alogo inertial mo fa'aoga fa'atautaia: tulaga fa'aonaponei.Fa'atautaia o Satelite, 1(1), 1-15.

Woodman, OJ (2007). O se faatomuaga i le inertial navigation.Iunivesite o Cambridge, Fale Su'esu'e Komepiuta, UCAM-CL-TR-696.

Chatila, R., & Laumond, JP (1985). Fa'asinomaga i tulaga ma le fa'ata'ita'iga tutusa o le lalolagi mo roboti feavea'i.I Galuega Tauave o le 1985 IEEE International Conference on Robotics and Automation(Volume 2, itulau 138-145). IEEE.

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