Airborne fiber optic inertial navigation ဖြေရှင်းချက်

တိကျသေချာသော လမ်းကြောင်းပြစနစ်သည် လေယာဉ်လမ်းညွှန်ထိန်းချုပ်မှုနှင့် ၎င်း၏လက်နက်စနစ်၏ တိကျသောတိုက်ခိုက်မှု၏ အဓိကကိရိယာဖြစ်သည်။၎င်း၏ ပင်မအစီအစဥ်များတွင် ပလပ်ဖောင်းအစီအစဥ်များနှင့် Strapdown schemes များပါဝင်သည်။ Strapdown inertial နည်းပညာနှင့် optical gyro ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့်အတူ၊ Strapdown ကို မြင့်မားသောယုံကြည်စိတ်ချရမှု၊ ပေါ့ပါးမှုနှင့် သေးငယ်သောအရွယ်အစား၊ ပါဝါသုံးစွဲမှုနည်းပါးပြီး ကုန်ကျစရိတ်သက်သာသော ၎င်း၏အားသာချက်များနှင့်အတူ လေကြောင်းပေါက်ကွင်းတွင် Strapdown ကို တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုခဲ့သည်။^[1-4].လက်ရှိတွင်၊ airborne strapdown navigation system သည် laser gyro strapdown navigation system နှင့် fiber optic gyro strapdown navigation system တို့ကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။ ၎င်းတို့အနက် Northrop Grumman's LN-100G၊ Honeywell's H-764G လေဆာ gyro strapdown navigation system နှင့် Northrop Grumman's fiber 51 LN-2 optic gyro strapdown navigation system ကို အမေရိကန် တိုက်လေယာဉ်များတွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုခဲ့သည်။^[1].Northrop Grumman ကုမ္ပဏီသည် ရဟတ်ယာဉ်အတွက် LN-251 လမ်းကြောင်းပြစနစ်အား မြင့်မားတိကျသော ဖိုက်ဘာ optic gyro ၏ အရေးပါသော သင်္ကေတဖြင့် တီထွင်ခဲ့ပြီး LN-260 အား လေယာဉ်သွားလာမှုတွင် လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင် တီထွင်ခဲ့သည်။ အဆိုပါ LN-260 အား အမေရိကန်လေတပ်မှ ရွေးချယ်ခဲ့သည်။ F-16 နိုင်ငံစုံ တိုက်လေယာဉ်များ၏ ပျံသန်းမှု အဆင့်မြှင့်တင်မှု။ ဖြန့်ကျက်ခြင်းမပြုမီ LN-260 စနစ်အား တည်နေရာတိကျမှု 0.49n မိုင် (CEP)၊ မြောက်ဘက်အလျင် အမှားအယွင်း 1.86ft/s (RMS) နှင့် အလွန်သွက်လက်သောပတ်ဝန်းကျင်တွင် 2.43ft/s (RMS) ၏အရှေ့ဘက်အမြန်နှုန်းအမှားအယွင်းဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ optical strapdown inertial navigation system သည် လမ်းကြောင်းပြခြင်းနှင့် လမ်းညွှန်မှုစွမ်းရည်အရ လေယာဉ်၏လုပ်ငန်းလည်ပတ်မှုလိုအပ်ချက်များကို အပြည့်အဝဖြည့်ဆည်းပေးနိုင်သည်^[1].

လေဆာ gyro strapdown လမ်းညွှန်စနစ်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက fiber optic gyro strapdown navigation system တွင် အောက်ပါ အားသာချက်များ ရှိသည်- 1) စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ တုန်လှုပ်ခြင်း မလိုအပ်ဘဲ စနစ်တည်ဆောက်ပုံနှင့် တုန်ခါမှုလျှော့ချရေး ဒီဇိုင်း၏ ရှုပ်ထွေးမှုကို သက်သာစေပြီး အလေးချိန်နှင့် ပါဝါသုံးစွဲမှုကို လျှော့ချပေးကာ ပိုမိုကောင်းမွန်စေပါသည်။ လမ်းကြောင်းပြစနစ်၏ ယုံကြည်စိတ်ချရမှု၊ 2) fiber optic gyro ၏တိကျသောရောင်စဉ်သည် နည်းဗျူဟာအဆင့်မှ ဗျူဟာမြောက်အဆင့်အထိ အကျုံးဝင်ပြီး ၎င်း၏သက်ဆိုင်ရာ လမ်းကြောင်းပြစနစ်သည်လည်း သဘောထားစနစ်မှ တာဝေးသွားလာမှုစနစ်အထိ အရာအားလုံးကို အကျုံးဝင်စေသော သက်ဆိုင်ရာ လမ်းကြောင်းပြစနစ် spectrum တစ်ခုအဖြစ်လည်း ဖွဲ့စည်းနိုင်သည်။ ခံနိုင်ရည်ရှိ လေယာဉ်;3) fiber optic gyroscope ၏ ထုထည်သည် ဖိုက်ဘာလက်စွပ် အရွယ်အစားပေါ်တွင် တိုက်ရိုက်မူတည်ပါသည်။ကောင်းမွန်သောအချင်းဖိုက်ဘာ၏ ရင့်ကျက်သောအသုံးချမှုနှင့်အတူ၊ တူညီသောတိကျမှုရှိသော fiber optic gyroscope ၏ထုထည်သည် သေးငယ်လာပြီး သေးငယ်လာကာ အလင်းနှင့်အသေးစားပြုလုပ်ခြင်း၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် မလွှဲမရှောင်သာသောလမ်းကြောင်းတစ်ခုဖြစ်သည်။

အလုံးစုံဒီဇိုင်းအစီအစဥ်

ဝေဟင်မှ fiber optic gyro strapdown navigation system သည် system heat dissipation နှင့် photoelectric ခွဲခြားမှုကို အပြည့်အဝ ထည့်သွင်းစဉ်းစားပြီး "three-cavity" scheme ကို လက်ခံပါသည်။^[၆၊၇]IMU ကပေါက်၊ အီလက်ထရွန်းနစ်အပေါက်နှင့် အလယ်တန်းပါဝါအပေါက်တို့ ပါဝင်သည်။IMU အပေါက်တွင် IMU ကိုယ်ထည်တည်ဆောက်ပုံ၊ optical fiber အာရုံခံလက်စွပ်နှင့် quartz ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ် accelerometer (quartz plus meter); အီလက်ထရွန်နစ်အပေါက်တွင် gyro photoelectric box၊ meter converter board၊ navigation computer နှင့် interface board နှင့် သန့်ရှင်းရေးလမ်းညွှန်တို့ ပါဝင်ပါသည်။ ဘုတ်အဖွဲ့;ဒုတိယပါဝါအပေါက်တွင် ထုပ်ပိုးထားသော ဆင့်ပွားပါဝါ module၊ EMI စစ်ထုတ်မှု၊ အားသွင်း-ထုတ်လွှတ်သည့် ကာပတ်စီတာတို့ ပါ၀င်ပါသည်။ အဆိုပါ gyro photoelectric box နှင့် IMU အပေါက်ရှိ optical fiber ring တို့ သည် gyro အစိတ်အပိုင်းနှင့် ပေါင်းစပ်ဖွဲ့စည်းထားပြီး quartz flexible accelerometer နှင့် meter conversion plate accelerometer အစိတ်အပိုင်းကို အတူတကွ ဖွဲ့စည်းသည်။^[8].

အလုံးစုံသောအစီအစဥ်သည် photoelectric အစိတ်အပိုင်းများနှင့် အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုစီ၏ modular ဒီဇိုင်းကို ပိုင်းခြားထားရန် အလေးအနက်ထားကာ၊ အလုံးစုံသောအပူကို ပြေပျောက်စေရန်နှင့် cross interference များကို နှိမ်နှင်းနိုင်စေရန်အတွက် သီးခြားဒီဇိုင်းဖြစ်သော optical system နှင့် circuit system တို့ကို အလေးထားပါသည်။ ထုတ်ကုန်၊ ချိတ်ဆက်ကိရိယာများကို အီလက်ထရွန်းနစ်ခန်းရှိ ဆားကစ်ဘုတ်များကို ချိတ်ဆက်ရန်အတွက် အသုံးပြုကြပြီး IMU အခန်းအတွင်းရှိ optical fiber ring နှင့် accelerometer တို့ကို အသီးသီး အမှားပြင်ထားသည်။IMU ကိုဖွဲ့စည်းပြီးနောက်စည်းဝေးပွဲတစ်ခုလုံးကိုလုပ်ဆောင်သည်။

 အီလက်ထရွန်းနစ်အခေါင်းအတွင်းရှိ ဆားကစ်ဘုတ်သည် gyro အလင်းအရင်းအမြစ်၊ detector နှင့် front discharge circuit အပါအဝင် gyro photoelectric box သည် အပေါ်မှအောက်မှ gyro photoelectric box ဖြစ်သည်; table converter board သည် accelerometer current signal ကိုဒစ်ဂျစ်တယ် signal သို့ပြောင်းလဲခြင်းအား ပြီးမြောက်စေသည်၊ Navigation solution နှင့် အင်တာဖေ့စ်ဘုတ်နှင့် လမ်းကြောင်းပြဖြေရှင်းချက်ဘုတ်တို့ ပါ၀င်သည်၊ အင်တာဖေ့စ်ဘုတ်သည် အဓိကအားဖြင့် multi-channel inertial device data၊ power supply အပြန်အလှန်ဆက်သွယ်မှုနှင့် ပြင်ပဆက်သွယ်ရေး၊ လမ်းကြောင်းပြဖြေရှင်းချက်ဘုတ်တွင် အဓိကအားဖြင့် သန့်စင်သော inertial navigation နှင့် integrated navigation solution; guide board သည် အဓိကအားဖြင့် အပြီးသတ်ပါသည်။ ဂြိုလ်တုလမ်းညွှန်မှုဖြင့် အချက်အလက်များကို ပေါင်းစပ်လမ်းညွှန်မှု အပြီးသတ်ရန်အတွက် လမ်းညွှန်ဖြေရှင်းချက်ဘုတ်အဖွဲ့နှင့် အင်တာဖေ့စ်ဘုတ်သို့ ပေးပို့ပါသည်။ ဒုတိယပါဝါထောက်ပံ့မှုနှင့် အင်တာဖေ့စ်ဆားကစ်ကို ချိတ်ဆက်ကိရိယာမှတစ်ဆင့် ချိတ်ဆက်ထားပြီး ဆားကစ်ဘုတ်ကို ချိတ်ဆက်ကိရိယာမှတစ်ဆင့် ချိတ်ဆက်ထားသည်။

အဓိကနည်းပညာများ

1. ပေါင်းစပ်ဒီဇိုင်းအစီအစဥ်

အာရုံခံကိရိယာများစွာ၏ပေါင်းစပ်မှုမှတစ်ဆင့် လေယာဉ်၏လွတ်လပ်စွာရွေ့လျားမှုကို ထောက်လှမ်းခြင်းစနစ်သည် လေယာဉ်၏ခြောက်ဒီဂရီလွတ်လပ်စွာရွေ့လျားမှုကိုသိရှိနိုင်စေပါသည်။ ဝင်ရိုးသုံးခု gyro နှင့် ဝင်ရိုးသုံးချောင်းကို မြင့်မားသောပေါင်းစပ်ဒီဇိုင်းအတွက်ထည့်သွင်းစဉ်းစားနိုင်သည်၊ ပါဝါသုံးစွဲမှု၊ ထုထည်နှင့်အလေးချိန်တို့ကို လျှော့ချနိုင်သည်။ fiber optic အတွက် gyro အစိတ်အပိုင်း၊ ၎င်းသည် ဝင်ရိုးသုံးဝင်ရိုးပေါင်းစည်းမှုဒီဇိုင်းကိုလုပ်ဆောင်ရန် အလင်းရင်းမြစ်ကို မျှဝေနိုင်သည်; accelerometer အစိတ်အပိုင်းအတွက်၊ quartz ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ် accelerometer ကို ယေဘူယျအားဖြင့် အသုံးပြုကြပြီး ပြောင်းလဲခြင်းပတ်လမ်းကို နည်းလမ်းသုံးမျိုးဖြင့်သာ ဒီဇိုင်းထုတ်နိုင်သည်။ အချိန်၏ပြဿနာလည်းရှိသည်။ multi-sensor data acquisition တွင် synchronization။မြင့်မားသော တက်ကြွသော သဘောထား အပ်ဒိတ်အတွက်၊ အချိန်နှင့် တပြေးညီ သဘောထား အပ်ဒိတ်၏ တိကျမှုကို သေချာစေနိုင်သည်။

2. Photoelectric ခွဲခြားမှုဒီဇိုင်း

fiber optic gyro သည် angular rate ကိုတိုင်းတာရန် Sagnac အကျိုးသက်ရောက်မှုကိုအခြေခံသည့်ဖိုက်ဘာ optic အာရုံခံကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့အနက်၊ fiber ring သည် fiber gyroscope ၏အထိခိုက်မခံသော angular speed ၏အဓိကအစိတ်အပိုင်းဖြစ်သည်။ဖိုက်ဘာလက်စွပ်၏ အပူချိန်သည် မီတာရာဂဏန်းမှ မီတာထောင်ပေါင်းများစွာအထိ ဒဏ်ရာရသွားပါသည်။ အကယ်၍ optical fiber ring ၏ အပူချိန်သည် ပြောင်းလဲသွားပါက၊ optical fiber ring တစ်ခုစီ၏ အပူချိန်သည် အချိန်နှင့်အမျှ ပြောင်းလဲသွားကာ အလင်းလှိုင်းနှစ်ခုသည် အမှတ်ကို ဖြတ်သန်းသွားပါသည်။ မတူညီသောအချိန်များတွင် ( optical fiber coil ၏ အလယ်အမှတ်မှလွဲ၍) ၎င်းတို့သည် မတူညီသော optical လမ်းကြောင်းများကို တွေ့ကြုံခံစားရပြီး အဆင့်ကွာခြားမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်၊ ဤအပြန်အလှန်မဟုတ်သော အဆင့်ပြောင်းလဲမှုသည် လည်ပတ်ခြင်းကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော Sagneke အဆင့်ပြောင်းလဲမှုနှင့် ခွဲခြား၍မရပေ။ အပူချိန်ကို မြှင့်တင်ရန်အတွက်၊ fiber optic gyroscope ၏စွမ်းဆောင်ရည်၊ gyroscope ၏အဓိကအစိတ်အပိုင်း၊ ဖိုက်ဘာလက်စွပ်ကို အပူအရင်းအမြစ်မှ ဝေးဝေးတွင်ထားရန် လိုအပ်သည်။

photoelectric ပေါင်းစပ် gyroscope အတွက်၊ gyroscope ၏ photoelectric စက်များနှင့် circuit boards များသည် optical fiber ring နှင့် နီးကပ်ပါသည်။အာရုံခံကိရိယာ အလုပ်လုပ်နေချိန်တွင်၊ ကိရိယာ၏ အပူချိန်သည် အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ မြင့်တက်လာမည်ဖြစ်ပြီး ဓာတ်ရောင်ခြည်နှင့် ကူးယူခြင်းမှတစ်ဆင့် optical fiber ring ကို ထိခိုက်စေပါသည်။ optical fiber ring ပေါ်ရှိ အပူချိန်၏ လွှမ်းမိုးမှုကို ဖြေရှင်းရန်အတွက်၊ စနစ်သည် photoelectric ခွဲခြားခြင်းကို အသုံးပြုပါသည်။ ဖိုက်ဘာနှင့် လှိုင်းလမ်းညွှန်လိုင်းချိတ်ဆက်မှုကြားတွင် optical path structure နှင့် circuit structure အပါအဝင်၊ optical fiber gyroscope၊ တည်ဆောက်ပုံ နှစ်မျိုးနှစ်စား သီးခြားခွဲထုတ်ခြင်း အပါအဝင် fiber နှင့် waveguide line ချိတ်ဆက်မှု။ fiber heat transfer sensitivity ကို ထိခိုက်စေသော light source box မှ အပူကို ရှောင်ကြဉ်ပါ။

3. ပါဝါဖွင့်ပြီး မိမိကိုယ်ကို ထောက်လှမ်းခြင်း ဒီဇိုင်း

Fiber optic gyro strapdown navigation system တွင် inertial device တွင် လျှပ်စစ်စွမ်းဆောင်နိုင်မှု self-test function ရှိရန် လိုအပ်ပါသည်။ navigation system သည် transposition ယန္တရားမပါဘဲ pure strapdown installation ကို လက်ခံသောကြောင့်၊ inertial devices များ၏ self-test ကို အပိုင်းနှစ်ပိုင်းဖြင့် static measurement ဖြင့် ပြီးမြောက်ပါသည်။ ပြင်ပအသွင်ကူးပြောင်းမှု စိတ်လှုပ်ရှားမှုမပါဘဲ၊ စက်ပစ္စည်းအဆင့် ကိုယ်တိုင်စမ်းသပ်မှုနှင့် စနစ်အဆင့် ကိုယ်တိုင်စမ်းသပ်မှု။

ERDI TECH LTD Soluzioni per le specifiche techniche