दबाव संदर्भ प्रणाली: Difference between revisions
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दबाव संदर्भ प्रणाली (पीआरएस)[[ जड़त्वीय संदर्भ प्रणाली | जड़त्वीय संदर्भ प्रणाली]] और [[रवैया और शीर्षक संदर्भ प्रणाली|अभिवृत्ति और शीर्षक संदर्भ प्रणाली]] का एक संवर्द्धन है जो स्थिति कोण माप प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो समय में स्थिर हैं और सेंसर की खामियों के कारण [[जड़त्वीय नेविगेशन प्रणाली|दीर्घकालिक बहाव]] से ग्रस्त नहीं हैं।<ref>{{cite journal |last=King |first=A. D. |title=Inertial Navigation – Forty Years of Evolution |journal=GEC Review (General Electric Company PLC) |volume=13 |issue=3 |year=1998 |pages=140–149 |url=http://www.imar-navigation.de/downloads/papers/inertial_navigation_introduction.pdf |accessdate=2013-03-03}}</ref> माप प्रणाली अंतर्राष्ट्रीय मानक वायुमंडल के व्यवहार का उपयोग करती है जहां वायुमंडलीय दबाव बढ़ती [[ऊंचाई]] और माप इकाइयों के दो जोड़े के साथ उतरता है। प्रत्येक जोड़ी दो अलग-अलग स्थितियों पर दबाव को मापती है जो यांत्रिक रूप से इकाइयों के बीच ज्ञात दूरी से जुड़ी होती हैं, | '''दबाव संदर्भ प्रणाली''' (पीआरएस)[[ जड़त्वीय संदर्भ प्रणाली | जड़त्वीय संदर्भ प्रणाली]] और [[रवैया और शीर्षक संदर्भ प्रणाली|अभिवृत्ति और शीर्षक संदर्भ प्रणाली]] का एक संवर्द्धन है जो स्थिति कोण माप प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो समय में स्थिर हैं और सेंसर की खामियों के कारण [[जड़त्वीय नेविगेशन प्रणाली|दीर्घकालिक बहाव]] से ग्रस्त नहीं हैं।<ref>{{cite journal |last=King |first=A. D. |title=Inertial Navigation – Forty Years of Evolution |journal=GEC Review (General Electric Company PLC) |volume=13 |issue=3 |year=1998 |pages=140–149 |url=http://www.imar-navigation.de/downloads/papers/inertial_navigation_introduction.pdf |accessdate=2013-03-03}}</ref> माप प्रणाली अंतर्राष्ट्रीय मानक वायुमंडल के व्यवहार का उपयोग करती है जहां वायुमंडलीय दबाव बढ़ती [[ऊंचाई]] और माप इकाइयों के दो जोड़े के साथ उतरता है। प्रत्येक जोड़ी दो अलग-अलग स्थितियों पर दबाव को मापती है जो यांत्रिक रूप से इकाइयों के बीच ज्ञात दूरी से जुड़ी होती हैं, उदा; इकाइयां विंग की युक्तियों पर लगाई जाती हैं। क्षैतिज उड़ान में, माप प्रणाली द्वारा मापा गया कोई दबाव अंतर नहीं होता है जिसका अर्थ है कि स्थिति कोण शून्य है। हवाई जहाज के किनारे (मुड़ने के लिए) के मामले में, पंखों की युक्तियाँ पारस्परिक रूप से अपनी स्थिति बदलती हैं, एक ऊपर जा रहा है और दूसरा नीचे जा रहा है, और प्रत्येक इकाई में दबाव सेंसर अलग-अलग मूल्यों को मापते हैं जो एक विमान के प्रमुख अक्षों में अनुवादित होते हैं। | ||
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[[ पट्टा खोलें | स्ट्रैपडाउन]] जड़त्वीय नेविगेशन प्रणाली एक जड़त्वीय माप इकाई ( | [[ पट्टा खोलें | स्ट्रैपडाउन]] जड़त्वीय नेविगेशन प्रणाली एक जड़त्वीय माप इकाई (आईएमयू) द्वारा मापे गए त्वरणों के दोहरे एकीकरण का उपयोग करती है।<ref>{{cite web |last=Stovall |first=Sherryl H. |title=बुनियादी जड़त्वीय नेविगेशन|url=http://www.fas.org/spp/military/program/nav/basicnav.pdf |publisher=Naval Air Warfare Center Weapons Division |date=September 1997 |accessdate=31 December 2012}}</ref> यह प्रक्रिया सेंसर आउटपुट को सभी सेंसर और माप त्रुटियों के साथ जोड़ देती है। आईएनएस प्रणाली की सटीकता और दीर्घकालिक स्थिरता आईएमयू के भीतर उपयोग किए जाने वाले सेंसर की गुणवत्ता पर निर्भर करती है। [[एलन वेरिएंस]] तकनीक द्वारा सेंसर की गुणवत्ता का मूल्यांकन किया जा सकता है। एक सटीक आईएमयू लेजर जाइरोस्कोप और सटीक एक्सेलेरोमीटर का उपयोग करता है जो महंगे हैं। आईएनएस एकमात्र प्रणाली है जिसमें कोई अन्य इनपुट नहीं है। आजकल आधुनिक नेविगेशन की प्रवृत्ति [[ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम]] द्वारा प्रदान किए गए डेटा के साथ आईएमयू से संकेतों को एकीकृत करने के लिए हैl<ref>{{cite conference |last1=Weed |first1=D. |last2=Broderick |first2=J. |last3=Love |first3=J. |last4=Ryno |first4=T. |title=जीपीएस अलाइन इन मोशन ऑफ सिविलियन स्ट्रैपडाउन आईएनएस|conference=Position Location and Navigation Symposium. 26–29 April 2004 |year=2004 |pages=184–192 |doi=10.1109/PLANS.2004.1308992 }}</ref> यह दृष्टिकोण हवाई जहाज की स्थिति की गणना पर सेंसर त्रुटि प्रभाव को दबाकर आईएनएस आउटपुट को दीर्घकालिक स्थिरता प्रदान करता है। माप प्रणाली रवैया और हेडिंग रेफरेंस सिस्टम बन जाती है जो सेंसर की सटीकता पर आवश्यकता को कम कर सकती है क्योंकि जीपीएस द्वारा दीर्घकालिक स्थिरता का आश्वासन दिया जाता है। एएचआरएस के भीतर उपयोग किए जाने वाले सेंसर केवल स्थिति कोण निर्धारण के लिए उपयोग किए जाते हैं और इसलिए [[कोणीय दर]] मापन के केवल एक संख्यात्मक एकीकरण की आवश्यकता होती है। एएचआरएस सिस्टम सस्ता है और बहुत सारे विश्वविद्यालय और कंपनियां [[माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक सिस्टम]] (एमईएमएस) सेंसर पर आधारित एएचआरएस सिस्टम विकसित कर रही हैं। एमईएमएस सेंसर में प्रदर्शन-आधारित नेविगेशन नहीं होता है। यह एक प्रायोगिक अनुसंधान रिपोर्ट में दिखाया गया है,<ref>({{cite web |last1=Crittenden |first1=Jordan |last2=Evans |first2=Parker |title=MEMS Inertial Navigation System |url=http://people.ece.cornell.edu/land/courses/eceprojectsland/STUDENTPROJ/2007to2008/pae26_jsc59/final.pdf |date=2008-05-08 |accessdate=2012-12-31}})</ref> जहां नेविगेशन समाधान का आउटपुट 2 सेकंड के बाद चला जाता है। एमईएमएस जड़त्वीय सेंसरों पर आधारित एएचआरएस इकाइयां आमतौर पर एमईएमएस जड़त्वीय सेंसर त्रुटियों से निपटने के लिए वेक्टर मैग्नेटोमीटर, जीपीएस रिसीवर और डेटा फ्यूजन एल्गोरिदम का भी उपयोग करती हैं। सेंसर की खामियों के आगे पर्यावरणीय पैरामीटर भी हैं जो गणना किए गए मूल्यों (स्थिति कोणों) को प्रभावित करते हैं: | ||
* तापमान प्रभाव (और आर्द्रता, दबाव, आदि) | * तापमान प्रभाव (और आर्द्रता, दबाव, आदि) | ||
* इंजन कंपन | * इंजन कंपन | ||
* हवाई जहाज की गति के कारण त्वरण, | * हवाई जहाज की गति के कारण त्वरण, उदा; घुमाव | ||
* | * इत्यादि।<ref>{{cite web |title=MGL Avionics. SP-2 Magnetometer. SP-4 AHRS. User and Installation Manual |url=http://www.mglavionics.co.za/Docs/SP2-SP4.pdf |publisher=MGL Avionics |accessdate=31 December 2012}}</ref> | ||
ये सभी प्रभाव गणना किए गए आउटपुट डेटा में बहाव का कारण बनते हैं जो उड़ान भरने वाले पायलट को भ्रमित कर सकते हैं। | ये सभी प्रभाव गणना किए गए आउटपुट डेटा में बहाव का कारण बनते हैं जो उड़ान भरने वाले पायलट को भ्रमित कर सकते हैं। | ||
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* एक संदर्भ मात्रा के साथ वितरित सेंसर<ref name=DASC>{{cite conference |last1=Paces |first1=Pavel |last2=Popelka |first2=Jan |title=IMU दो AHRS इकाइयों का उपयोग करके सहायता कर रहा है|conference=Digital Avionics Systems Conference (DASC), 2012 IEEE/AIAA 31st. 14–18 October 2012 |year=2012 |pages=5B1–1–5B1–13 |doi=10.1109/DASC.2012.6382359 }}</ref> | * एक संदर्भ मात्रा के साथ वितरित सेंसर<ref name=DASC>{{cite conference |last1=Paces |first1=Pavel |last2=Popelka |first2=Jan |title=IMU दो AHRS इकाइयों का उपयोग करके सहायता कर रहा है|conference=Digital Avionics Systems Conference (DASC), 2012 IEEE/AIAA 31st. 14–18 October 2012 |year=2012 |pages=5B1–1–5B1–13 |doi=10.1109/DASC.2012.6382359 }}</ref> | ||
जबकि पहली विधि केवल अस्पष्ट परिणाम देती है दूसरी विधि अच्छी तरह से काम करती है क्योंकि इसे दो अल्टीमीटर द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। दूसरी विधि का नुकसान दोनों मूल्यों की उच्च माप अनिश्चितता है। यह निरपेक्ष दबाव संवेदकों में भी उपयोग किए जाने वाले संदर्भ संस्करणों के विस्तार से हल किया जा रहा है।<ref name=DASC /> | जबकि पहली विधि केवल अस्पष्ट परिणाम देती है दूसरी विधि अच्छी तरह से काम करती है क्योंकि इसे दो अल्टीमीटर द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। दूसरी विधि का नुकसान दोनों मूल्यों की उच्च माप अनिश्चितता है। यह निरपेक्ष दबाव संवेदकों में भी उपयोग किए जाने वाले संदर्भ संस्करणों के विस्तार से हल किया जा रहा है।<ref name=DASC /> | ||
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Latest revision as of 15:05, 29 August 2023
दबाव संदर्भ प्रणाली (पीआरएस) जड़त्वीय संदर्भ प्रणाली और अभिवृत्ति और शीर्षक संदर्भ प्रणाली का एक संवर्द्धन है जो स्थिति कोण माप प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है जो समय में स्थिर हैं और सेंसर की खामियों के कारण दीर्घकालिक बहाव से ग्रस्त नहीं हैं।[1] माप प्रणाली अंतर्राष्ट्रीय मानक वायुमंडल के व्यवहार का उपयोग करती है जहां वायुमंडलीय दबाव बढ़ती ऊंचाई और माप इकाइयों के दो जोड़े के साथ उतरता है। प्रत्येक जोड़ी दो अलग-अलग स्थितियों पर दबाव को मापती है जो यांत्रिक रूप से इकाइयों के बीच ज्ञात दूरी से जुड़ी होती हैं, उदा; इकाइयां विंग की युक्तियों पर लगाई जाती हैं। क्षैतिज उड़ान में, माप प्रणाली द्वारा मापा गया कोई दबाव अंतर नहीं होता है जिसका अर्थ है कि स्थिति कोण शून्य है। हवाई जहाज के किनारे (मुड़ने के लिए) के मामले में, पंखों की युक्तियाँ पारस्परिक रूप से अपनी स्थिति बदलती हैं, एक ऊपर जा रहा है और दूसरा नीचे जा रहा है, और प्रत्येक इकाई में दबाव सेंसर अलग-अलग मूल्यों को मापते हैं जो एक विमान के प्रमुख अक्षों में अनुवादित होते हैं।
समीक्षा
स्ट्रैपडाउन जड़त्वीय नेविगेशन प्रणाली एक जड़त्वीय माप इकाई (आईएमयू) द्वारा मापे गए त्वरणों के दोहरे एकीकरण का उपयोग करती है।[2] यह प्रक्रिया सेंसर आउटपुट को सभी सेंसर और माप त्रुटियों के साथ जोड़ देती है। आईएनएस प्रणाली की सटीकता और दीर्घकालिक स्थिरता आईएमयू के भीतर उपयोग किए जाने वाले सेंसर की गुणवत्ता पर निर्भर करती है। एलन वेरिएंस तकनीक द्वारा सेंसर की गुणवत्ता का मूल्यांकन किया जा सकता है। एक सटीक आईएमयू लेजर जाइरोस्कोप और सटीक एक्सेलेरोमीटर का उपयोग करता है जो महंगे हैं। आईएनएस एकमात्र प्रणाली है जिसमें कोई अन्य इनपुट नहीं है। आजकल आधुनिक नेविगेशन की प्रवृत्ति ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम द्वारा प्रदान किए गए डेटा के साथ आईएमयू से संकेतों को एकीकृत करने के लिए हैl[3] यह दृष्टिकोण हवाई जहाज की स्थिति की गणना पर सेंसर त्रुटि प्रभाव को दबाकर आईएनएस आउटपुट को दीर्घकालिक स्थिरता प्रदान करता है। माप प्रणाली रवैया और हेडिंग रेफरेंस सिस्टम बन जाती है जो सेंसर की सटीकता पर आवश्यकता को कम कर सकती है क्योंकि जीपीएस द्वारा दीर्घकालिक स्थिरता का आश्वासन दिया जाता है। एएचआरएस के भीतर उपयोग किए जाने वाले सेंसर केवल स्थिति कोण निर्धारण के लिए उपयोग किए जाते हैं और इसलिए कोणीय दर मापन के केवल एक संख्यात्मक एकीकरण की आवश्यकता होती है। एएचआरएस सिस्टम सस्ता है और बहुत सारे विश्वविद्यालय और कंपनियां माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक सिस्टम (एमईएमएस) सेंसर पर आधारित एएचआरएस सिस्टम विकसित कर रही हैं। एमईएमएस सेंसर में प्रदर्शन-आधारित नेविगेशन नहीं होता है। यह एक प्रायोगिक अनुसंधान रिपोर्ट में दिखाया गया है,[4] जहां नेविगेशन समाधान का आउटपुट 2 सेकंड के बाद चला जाता है। एमईएमएस जड़त्वीय सेंसरों पर आधारित एएचआरएस इकाइयां आमतौर पर एमईएमएस जड़त्वीय सेंसर त्रुटियों से निपटने के लिए वेक्टर मैग्नेटोमीटर, जीपीएस रिसीवर और डेटा फ्यूजन एल्गोरिदम का भी उपयोग करती हैं। सेंसर की खामियों के आगे पर्यावरणीय पैरामीटर भी हैं जो गणना किए गए मूल्यों (स्थिति कोणों) को प्रभावित करते हैं:
- तापमान प्रभाव (और आर्द्रता, दबाव, आदि)
- इंजन कंपन
- हवाई जहाज की गति के कारण त्वरण, उदा; घुमाव
- इत्यादि।[5]
ये सभी प्रभाव गणना किए गए आउटपुट डेटा में बहाव का कारण बनते हैं जो उड़ान भरने वाले पायलट को भ्रमित कर सकते हैं।
दबाव संदर्भ प्रणाली
पीआरएस की अवधारणा को पावेल पेसेस ने अपनी पीएचडी थीसिस में परिभाषित किया था[6] जहां प्रयोगशाला स्थितियों के तहत मापे गए परिणाम भी प्रकाशित किए गए थे। पीआरएस की तीन व्यवस्थाओं का मूल्यांकन किया गया:
- केंद्रीय सेंसर / सेंसर[7]
- अलग-अलग वॉल्यूम के साथ वितरित सेंसर
- एक संदर्भ मात्रा के साथ वितरित सेंसर[8]
जबकि पहली विधि केवल अस्पष्ट परिणाम देती है दूसरी विधि अच्छी तरह से काम करती है क्योंकि इसे दो अल्टीमीटर द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। दूसरी विधि का नुकसान दोनों मूल्यों की उच्च माप अनिश्चितता है। यह निरपेक्ष दबाव संवेदकों में भी उपयोग किए जाने वाले संदर्भ संस्करणों के विस्तार से हल किया जा रहा है।[8]
संदर्भ
- ↑ King, A. D. (1998). "Inertial Navigation – Forty Years of Evolution" (PDF). GEC Review (General Electric Company PLC). 13 (3): 140–149. Retrieved 2013-03-03.
- ↑ Stovall, Sherryl H. (September 1997). "बुनियादी जड़त्वीय नेविगेशन" (PDF). Naval Air Warfare Center Weapons Division. Retrieved 31 December 2012.
- ↑ Weed, D.; Broderick, J.; Love, J.; Ryno, T. (2004). जीपीएस अलाइन इन मोशन ऑफ सिविलियन स्ट्रैपडाउन आईएनएस. Position Location and Navigation Symposium. 26–29 April 2004. pp. 184–192. doi:10.1109/PLANS.2004.1308992.
- ↑ (Crittenden, Jordan; Evans, Parker (2008-05-08). "MEMS Inertial Navigation System" (PDF). Retrieved 2012-12-31.)
- ↑ "MGL Avionics. SP-2 Magnetometer. SP-4 AHRS. User and Installation Manual" (PDF). MGL Avionics. Retrieved 31 December 2012.
- ↑ Paces, Pavel. "एवियोनिक्स सिस्टम सपोर्ट द्वारा अल्ट्रालाइट श्रेणी के हवाई जहाजों की उड़ान सुरक्षा में सुधार" (PDF) (in Czech). Czech Technical University in Prague. Retrieved 31 December 2012.
{{cite web}}: CS1 maint: unrecognized language (link) - ↑ Paces, Pavel; Popelka, Jan; Levora, Tomas (2012). "उन्नत प्रदर्शन और स्थिति कोण मापन प्रणाली" (PDF). 28th International Congress of the Aeronautical Sciences.
- ↑ 8.0 8.1 Paces, Pavel; Popelka, Jan (2012). IMU दो AHRS इकाइयों का उपयोग करके सहायता कर रहा है. Digital Avionics Systems Conference (DASC), 2012 IEEE/AIAA 31st. 14–18 October 2012. pp. 5B1–1–5B1–13. doi:10.1109/DASC.2012.6382359.
