ఎయిర్‌బోర్న్ ఫైబర్ ఆప్టిక్ ఇనర్షియల్ నావిగేషన్ సొల్యూషన్

హై ప్రెసిషన్ నావిగేషన్ సిస్టమ్ అనేది ఎయిర్‌క్రాఫ్ట్ నావిగేషన్ కంట్రోల్ మరియు దాని వెపన్ సిస్టమ్ యొక్క ఖచ్చితమైన దాడి యొక్క ప్రధాన పరికరాలు.దీని ప్రధాన స్రవంతి పథకాలలో ప్లాట్‌ఫారమ్ స్కీమ్‌లు మరియు స్ట్రాప్‌డౌన్ స్కీమ్‌లు ఉన్నాయి. స్ట్రాప్‌డౌన్ జడత్వ సాంకేతికత మరియు ఆప్టికల్ గైరో అభివృద్ధితో, అధిక విశ్వసనీయత, కాంతి మరియు చిన్న పరిమాణం, తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం మరియు తక్కువ ధర వంటి ప్రయోజనాలతో స్ట్రాప్‌డౌన్ వైమానిక రంగంలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది.^[1-4].ప్రస్తుతం, ఎయిర్‌బోర్న్ స్ట్రాప్‌డౌన్ నావిగేషన్ సిస్టమ్ అనేది లేజర్ గైరో స్ట్రాప్‌డౌన్ నావిగేషన్ సిస్టమ్ మరియు ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరో స్ట్రాప్‌డౌన్ నావిగేషన్ సిస్టమ్‌ల కలయిక. వాటిలో, నార్త్‌రోప్ గ్రుమ్మన్ యొక్క LN-100G, హనీవెల్ యొక్క H-764G లేజర్ గైరో స్ట్రాప్‌డౌన్ సిస్టం మరియు నార్త్ఎన్ స్ట్రాప్‌డౌన్ 5 ఫైబర్-2 నావిగేషన్ 5 ఆప్టిక్ గైరో స్ట్రాప్‌డౌన్ నావిగేషన్ సిస్టమ్ అమెరికన్ ఫైటర్ ఎయిర్‌క్రాఫ్ట్ ఫ్లీట్‌లో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది^[1].నార్త్రోప్ గ్రుమ్మన్ కంపెనీ హెలికాప్టర్ కోసం LN-251 నావిగేషన్ సిస్టమ్‌ను హై ప్రెసిషన్ ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరో యొక్క ముఖ్యమైన చిహ్నంతో అభివృద్ధి చేసింది, ఆపై విమానం నావిగేషన్‌కు అనుగుణంగా LN-260ని అభివృద్ధి చేసింది. LN-260ని US వైమానిక దళం ఎంపిక చేసింది. F-16 మల్టీనేషనల్ ఫైటర్ ఫ్లీట్ యొక్క ఏవియానిక్స్ అప్‌గ్రేడ్. విస్తరణకు ముందు, LN-260 సిస్టమ్ 0.49n మైలు (CEP), నార్త్‌బౌండ్ వేగం లోపం 1.86ft/s (RMS) మరియు ఒక స్థాన ఖచ్చితత్వాన్ని సాధించడానికి పరీక్షించబడింది. అత్యంత డైనమిక్ వాతావరణంలో 2.43ft/s (RMS) ఈస్ట్‌బౌండ్ వేగం లోపం. అందువల్ల, ఆప్టికల్ స్ట్రాప్‌డౌన్ ఇనర్షియల్ నావిగేషన్ సిస్టమ్ నావిగేషన్ మరియు గైడెన్స్ సామర్ధ్యం పరంగా విమానం యొక్క కార్యాచరణ అవసరాలను పూర్తిగా తీర్చగలదు.^[1].

లేజర్ గైరో స్ట్రాప్‌డౌన్ నావిగేషన్ సిస్టమ్‌తో పోలిస్తే, ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరో స్ట్రాప్‌డౌన్ నావిగేషన్ సిస్టమ్ కింది ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది: 1) దీనికి మెకానికల్ జిట్టర్ అవసరం లేదు, సిస్టమ్ నిర్మాణాన్ని సులభతరం చేస్తుంది మరియు వైబ్రేషన్ తగ్గింపు డిజైన్ యొక్క సంక్లిష్టతను తగ్గిస్తుంది, బరువు మరియు విద్యుత్ వినియోగాన్ని తగ్గిస్తుంది మరియు మెరుగుపరుస్తుంది. నావిగేషన్ సిస్టమ్ యొక్క విశ్వసనీయత;2) ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరో యొక్క ఖచ్చితత్వ స్పెక్ట్రం వ్యూహాత్మక స్థాయి నుండి వ్యూహాత్మక స్థాయికి వర్తిస్తుంది మరియు దాని సంబంధిత నావిగేషన్ సిస్టమ్ సంబంధిత నావిగేషన్ సిస్టమ్ స్పెక్ట్రమ్‌ను కూడా ఏర్పరుస్తుంది, యాటిట్యూడ్ సిస్టమ్ నుండి నావిగేషన్ సిస్టమ్ వరకు ప్రతిదానిని దీర్ఘ-శ్రేణి దీర్ఘ-శ్రేణి కోసం కవర్ చేస్తుంది. ఎండ్యూరెన్స్ ఎయిర్‌క్రాఫ్ట్;3) ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్ వాల్యూమ్ నేరుగా ఫైబర్ రింగ్ పరిమాణంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.చక్కటి వ్యాసం కలిగిన ఫైబర్ యొక్క పరిపక్వ అప్లికేషన్‌తో, అదే ఖచ్చితత్వంతో ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్ యొక్క వాల్యూమ్ చిన్నదిగా మరియు చిన్నదిగా మారుతుంది మరియు కాంతి మరియు సూక్ష్మీకరణ అభివృద్ధి అనేది ఒక అనివార్య ధోరణి.

మొత్తం డిజైన్ పథకం

ఎయిర్‌బోర్న్ ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరో స్ట్రాప్‌డౌన్ నావిగేషన్ సిస్టమ్ పూర్తిగా సిస్టమ్ హీట్ డిస్సిపేషన్ మరియు ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ సెపరేషన్‌ని పరిగణిస్తుంది మరియు "త్రీ-కేవిటీ" స్కీమ్‌ను అవలంబిస్తుంది.^[6,7], IMU కేవిటీ, ఎలక్ట్రానిక్ కేవిటీ మరియు సెకండరీ పవర్ కేవిటీతో సహా.IMU కేవిటీలో IMU బాడీ స్ట్రక్చర్, ఆప్టికల్ ఫైబర్ సెన్సింగ్ రింగ్ మరియు క్వార్ట్జ్ ఫ్లెక్సిబుల్ యాక్సిలెరోమీటర్ (క్వార్ట్జ్ ప్లస్ మీటర్) ఉంటాయి; ఎలక్ట్రానిక్ కేవిటీలో గైరో ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ బాక్స్, మీటర్ కన్వర్షన్ బోర్డ్, నావిగేషన్ కంప్యూటర్ మరియు ఇంటర్‌ఫేస్ బోర్డ్ మరియు శానిటేషన్ గైడ్ ఉంటాయి. బోర్డు;సెకండరీ పవర్ కేవిటీ ప్యాక్ చేయబడిన సెకండరీ పవర్ మాడ్యూల్, EMI ఫిల్టర్, ఛార్జ్-డిశ్చార్జ్ కెపాసిటర్‌ను కలిగి ఉంటుంది. గైరో ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ బాక్స్ మరియు IMU కేవిటీలోని ఆప్టికల్ ఫైబర్ రింగ్ కలిసి గైరో కాంపోనెంట్ మరియు క్వార్ట్జ్ ఫ్లెక్సిబుల్ యాక్సిలెరోమీటర్ మరియు మీటర్ కన్వర్షన్ ప్లేట్‌ను కలిగి ఉంటాయి. కలిసి యాక్సిలెరోమీటర్ భాగం^[8].

మొత్తం పథకం ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ భాగాల విభజన మరియు ప్రతి భాగం యొక్క మాడ్యులర్ డిజైన్, మరియు మొత్తం ఉష్ణ వెదజల్లడం మరియు క్రాస్ జోక్యాన్ని అణిచివేసేందుకు ఆప్టికల్ సిస్టమ్ మరియు సర్క్యూట్ సిస్టమ్ యొక్క ప్రత్యేక రూపకల్పనను నొక్కి చెబుతుంది. డీబగ్గబిలిటీ మరియు అసెంబ్లీ సాంకేతికతను మెరుగుపరచడానికి. ఉత్పత్తి, కనెక్టర్‌లు ఎలక్ట్రానిక్ ఛాంబర్‌లోని సర్క్యూట్ బోర్డ్‌లను కనెక్ట్ చేయడానికి ఉపయోగించబడతాయి మరియు IMU చాంబర్‌లోని ఆప్టికల్ ఫైబర్ రింగ్ మరియు యాక్సిలెరోమీటర్ వరుసగా డీబగ్ చేయబడతాయి.IMU ఏర్పాటు తర్వాత, మొత్తం అసెంబ్లీ నిర్వహిస్తారు.

 ఎలక్ట్రానిక్ కేవిటీలోని సర్క్యూట్ బోర్డ్ అనేది గైరో లైట్ సోర్స్, డిటెక్టర్ మరియు ఫ్రంట్ డిశ్చార్జ్ సర్క్యూట్‌తో సహా పై నుండి క్రిందికి గైరో ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ బాక్స్; టేబుల్ కన్వర్షన్ బోర్డ్ ప్రధానంగా యాక్సిలరోమీటర్ కరెంట్ సిగ్నల్‌ను డిజిటల్ సిగ్నల్‌గా మార్చడాన్ని పూర్తి చేస్తుంది; నావిగేషన్ సొల్యూషన్ మరియు ఇంటర్‌ఫేస్ సర్క్యూట్‌లో ఇంటర్‌ఫేస్ బోర్డ్ మరియు నావిగేషన్ సొల్యూషన్ బోర్డ్ ఉన్నాయి, ఇంటర్‌ఫేస్ బోర్డ్ ప్రధానంగా మల్టీ-ఛానల్ జడత్వ పరికర డేటా, పవర్ సప్లై ఇంటరాక్షన్ మరియు ఎక్స్‌టర్నల్ కమ్యూనికేషన్ యొక్క సింక్రోనస్ సముపార్జనను పూర్తి చేస్తుంది, నావిగేషన్ సొల్యూషన్ బోర్డ్ ప్రధానంగా స్వచ్ఛమైన జడత్వ నావిగేషన్ మరియు ఇంటిగ్రేటెడ్ నావిగేషన్ సొల్యూషన్‌ను పూర్తి చేస్తుంది; గైడ్ బోర్డ్ ప్రధానంగా పూర్తి చేస్తుంది. ఉపగ్రహ నావిగేషన్, మరియు ఇంటిగ్రేటెడ్ నావిగేషన్‌ను పూర్తి చేయడానికి నావిగేషన్ సొల్యూషన్ బోర్డ్ మరియు ఇంటర్‌ఫేస్ బోర్డ్‌కు సమాచారాన్ని పంపుతుంది. సెకండరీ పవర్ సప్లై మరియు ఇంటర్‌ఫేస్ సర్క్యూట్ కనెక్టర్ ద్వారా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి మరియు సర్క్యూట్ బోర్డ్ కనెక్టర్ ద్వారా కనెక్ట్ చేయబడింది.

కీలక సాంకేతికతలు

1. ఇంటిగ్రేటెడ్ డిజైన్ పథకం

ఎయిర్‌బోర్న్ ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరో నావిగేషన్ సిస్టమ్ బహుళ సెన్సార్‌ల ఏకీకరణ ద్వారా విమానం యొక్క ఆరు డిగ్రీల ఫ్రీడమ్ మోషన్ డిటెక్షన్‌ను గుర్తిస్తుంది. మూడు యాక్సిస్ గైరో మరియు మూడు యాక్సిస్ యాక్సిలెరోమీటర్‌లను అధిక ఏకీకరణ రూపకల్పన కోసం పరిగణించవచ్చు, విద్యుత్ వినియోగం, వాల్యూమ్ మరియు బరువును తగ్గించవచ్చు.ఫైబర్ ఆప్టిక్ కోసం. గైరో కాంపోనెంట్, ఇది త్రీ-యాక్సిస్ ఇంటిగ్రేషన్ డిజైన్‌ని నిర్వహించడానికి కాంతి మూలాన్ని పంచుకోగలదు; యాక్సిలెరోమీటర్ కాంపోనెంట్ కోసం, క్వార్ట్జ్ ఫ్లెక్సిబుల్ యాక్సిలెరోమీటర్ సాధారణంగా ఉపయోగించబడుతుంది మరియు కన్వర్షన్ సర్క్యూట్‌ను మూడు మార్గాల్లో మాత్రమే రూపొందించవచ్చు. సమయం సమస్య కూడా ఉంది. బహుళ-సెన్సర్ డేటా సేకరణలో సమకాలీకరణ.అధిక డైనమిక్ వైఖరి నవీకరణ కోసం, సమయ స్థిరత్వం వైఖరి నవీకరణ యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని నిర్ధారిస్తుంది.

2. ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ విభజన రూపకల్పన

ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరో అనేది కోణీయ రేటును కొలవడానికి సాగ్నాక్ ప్రభావంపై ఆధారపడిన ఫైబర్ ఆప్టిక్ సెన్సార్. వాటిలో ఫైబర్ రింగ్ అనేది ఫైబర్ గైరోస్కోప్ యొక్క సున్నితమైన కోణీయ వేగం యొక్క ముఖ్య భాగం.ఇది అనేక వందల మీటర్ల నుండి అనేక వేల మీటర్ల ఫైబర్ వరకు గాయమవుతుంది. ఆప్టికల్ ఫైబర్ రింగ్ యొక్క ఉష్ణోగ్రత క్షేత్రం మారితే, ఆప్టికల్ ఫైబర్ రింగ్ యొక్క ప్రతి పాయింట్ వద్ద ఉష్ణోగ్రత కాలానుగుణంగా మారుతుంది మరియు రెండు కాంతి తరంగ కిరణాలు పాయింట్ గుండా వెళతాయి. వేర్వేరు సమయాల్లో (ఆప్టికల్ ఫైబర్ కాయిల్ యొక్క మధ్య బిందువు మినహా), వారు వేర్వేరు ఆప్టికల్ మార్గాలను అనుభవిస్తారు, ఫలితంగా ఒక దశ వ్యత్యాసం ఏర్పడుతుంది, ఈ నాన్-రిసిప్రొకల్ ఫేజ్ షిఫ్ట్ భ్రమణ కారణంగా ఏర్పడే సాగ్నేకే ఫేజ్ షిఫ్ట్ నుండి వేరుగా ఉండదు. ఉష్ణోగ్రతను మెరుగుపరచడానికి. ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరోస్కోప్ యొక్క పనితీరు, గైరోస్కోప్ యొక్క ప్రధాన భాగం, ఫైబర్ రింగ్, ఉష్ణ మూలం నుండి దూరంగా ఉంచడం అవసరం.

ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ ఇంటిగ్రేటెడ్ గైరోస్కోప్ కోసం, గైరోస్కోప్ యొక్క ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ పరికరాలు మరియు సర్క్యూట్ బోర్డ్‌లు ఆప్టికల్ ఫైబర్ రింగ్‌కు దగ్గరగా ఉంటాయి.సెన్సార్ పని చేస్తున్నప్పుడు, పరికరం యొక్క ఉష్ణోగ్రత కొంత వరకు పెరుగుతుంది మరియు రేడియేషన్ మరియు ప్రసరణ ద్వారా ఆప్టికల్ ఫైబర్ రింగ్‌ను ప్రభావితం చేస్తుంది. ఆప్టికల్ ఫైబర్ రింగ్‌పై ఉష్ణోగ్రత ప్రభావాన్ని పరిష్కరించడానికి, సిస్టమ్ ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ విభజనను ఉపయోగిస్తుంది ఆప్టికల్ పాత్ స్ట్రక్చర్ మరియు సర్క్యూట్ స్ట్రక్చర్‌తో సహా ఆప్టికల్ ఫైబర్ గైరోస్కోప్, ఫైబర్ మరియు వేవ్‌గైడ్ లైన్ కనెక్షన్ మధ్య రెండు రకాల స్ట్రక్చర్ ఇండిపెండెంట్ సెపరేషన్.ఫైబర్ హీట్ ట్రాన్స్‌ఫర్ సెన్సిటివిటీని ప్రభావితం చేసే లైట్ సోర్స్ బాక్స్ నుండి వేడిని నివారించండి.

3. పవర్ ఆన్ సెల్ఫ్ డిటెక్షన్ డిజైన్

ఫైబర్ ఆప్టిక్ గైరో స్ట్రాప్‌డౌన్ నావిగేషన్ సిస్టమ్ జడత్వ పరికరంలో ఎలక్ట్రికల్ పనితీరు స్వీయ-పరీక్ష ఫంక్షన్‌ను కలిగి ఉండాలి. నావిగేషన్ సిస్టమ్ ట్రాన్స్‌పోజిషన్ మెకానిజం లేకుండా స్వచ్ఛమైన స్ట్రాప్‌డౌన్ ఇన్‌స్టాలేషన్‌ను అవలంబిస్తుంది కాబట్టి, జడత్వ పరికరాల స్వీయ-పరీక్ష రెండు భాగాలలో స్టాటిక్ కొలత ద్వారా పూర్తవుతుంది, అవి , పరికర-స్థాయి స్వీయ-పరీక్ష మరియు సిస్టమ్-స్థాయి స్వీయ-పరీక్ష, బాహ్య బదిలీ ఉత్తేజితం లేకుండా.

ERDI TECH LTD సొల్యూజియోని పర్ లె స్పెసిఫిక్ టెక్నిచ్