फाइबर-ऑप्टिक जाइरोस्कोप

Sagnac व्यतिकरणमापी पर व्यतिकरण संलग्न क्षेत्र के समानुपाती होता है। एक लूप्ड फाइबर-ऑप्टिक कॉइल लूप की संख्या से प्रभावी क्षेत्र को गुणा करता है।

फाइबर-प्रकाशिकी घूर्णदर्शी (एफओजी) सग्नक प्रभाव का उपयोग करके अभिविन्यास में परिवर्तन को समझता करता है, इस प्रकार यांत्रिक घूर्णदर्शी का कार्य करता है। चूँकि इसके संचालन का सिद्धांत इसके बदले प्रकाश के हस्तक्षेप (तरंग प्रसार) पर आधारित है जो प्रकाशित तंतु के एक तार से होकर गुजरा है, जो कि 5 किलोमीटर (3 मी.) जितना लंबा हो सकता है।

ऑपरेशन

एक लेज़र से दो बीम एक ही फाइबर में परन्तु विपरीत दिशाओं में भरे जाते हैं। सग्नक प्रभाव के कारण, घूर्णन के विरूद्ध चलने वाली बीम अन्य बीम की तुलना में थोड़ी कम पथ विलंब का अनुभव करती है। परिणामी अंतर चरण (तरंगों) को इंटरफेरोमेट्री (ऐसी तकनीक है जो सुचना निकलने के लिए आरोपित तरंगों के हस्तक्षेप का उपयोग करती है) के माध्यम से मापा जाता है, इस प्रकार कोणीय वेग के घटक को अवरोधी प्रतिरूप की शिफ्ट में अनुवादित किया जाता है जिसे फोटोडायोड | फोटोमेट्रिक रूप से मापा जाता है।

बीम विभाजन ऑप्टिक्स एक लेजर डायोड (या अन्य लेजर प्रकाश स्रोत) से प्रकाश को दो तरंगों में विभाजित करता है जो ऑप्टिकल फाइबर के कई घुमावों से युक्त कॉइल के माध्यम से दक्षिणावर्त और एंटीक्लॉकवाइज दोनों दिशाओं में फैलता है। Sagnac प्रभाव की ताकत बंद ऑप्टिकल पथ के प्रभावी क्षेत्र पर निर्भर है: यह केवल लूप का ज्यामितीय क्षेत्र नहीं है, बल्कि कॉइल में घुमावों की संख्या से भी बढ़ जाता है। एफओजी को सबसे पहले वेली और शोरथिल ने प्रस्तावित किया था 1976 में। FOG, या IFOG, और एक नई अवधारणा, पैसिव रिंग रेज़ोनेटर FOG, या RFOG, दोनों निष्क्रिय इंटरफेरोमीटर प्रकार का विकास दुनिया भर में कई कंपनियों और प्रतिष्ठानों में आगे बढ़ रहा है।

लाभ

कंपन, त्वरण और झटके के लिए क्रॉस-एक्सिस संवेदनशीलता की कमी के कारण, एक एफओजी अत्यंत सटीक घूर्णी दर की जानकारी प्रदान करता है। क्लासिक कताई-द्रव्यमान जाइरोस्कोप या गुंजयमान / यांत्रिक जाइरोस्कोप के विपरीत, FOG में कोई हिलता हुआ भाग नहीं होता है और यह गति के लिए जड़त्वीय प्रतिरोध पर निर्भर नहीं करता है। इसलिए, एफओजी मैकेनिकल जाइरोस्कोप का एक उत्कृष्ट विकल्प है। उनकी आंतरिक विश्वसनीयता और लंबे जीवनकाल के कारण, एफओजी का उपयोग उच्च प्रदर्शन वाले अंतरिक्ष अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है और सैन्य जड़त्वीय नेविगेशन प्रणाली।

एफओजी आमतौर पर रिंग लेजर जाइरोस्कोप की तुलना में उच्च रिज़ॉल्यूशन दिखाता है।

एफओजी को ओपन-लूप नियंत्रक |ओपन-लूप और कंट्रोल_थ्योरी#क्लोज्ड-लूप_ट्रांसफर_फंक्शन|क्लोज्ड-लूप कॉन्फ़िगरेशन दोनों में कार्यान्वित किया जाता है।

नुकसान

अन्य सभी गायरोस्कोप प्रौद्योगिकियों की तरह और विस्तृत एफओजी डिजाइन के आधार पर, एफओजी को प्रारंभिक अंशांकन की आवश्यकता हो सकती है (यह निर्धारित करना कि कौन सा संकेत शून्य कोणीय वेग से मेल खाता है)।

कुछ एफओजी डिजाइन कुछ हद तक कंपन के प्रति संवेदनशील होते हैं। हालाँकि, जब मल्टी-एक्सिस FOG और एक्सेलेरोमीटर के साथ युग्मित और ग्लोबल नेविगेशनल सैटेलाइट सिस्टम (GNSS ऑगमेंटेशन) डेटा के साथ हाइब्रिड किया जाता है, तो प्रभाव कम हो जाता है, जिससे FOG सिस्टम उच्च झटके वाले वातावरण के लिए उपयुक्त हो जाता है, जिसमें 105mm और 155mm हॉवित्जर के लिए गन पॉइंटिंग सिस्टम शामिल हैं।

यह भी देखें

• रवैया और शीर्षक संदर्भ प्रणाली
• गोलार्ध गुंजयमान यंत्र जाइरोस्कोप
• जड़त्वीय माप की इकाई
• जड़त्वीय नेविगेशन
• कंपन संरचना जाइरोस्कोप
• क्वांटम जाइरोस्कोप

स्रोत

• एंथनी लॉरेंस, आधुनिक जड़त्वीय प्रौद्योगिकी: नेविगेशन, मार्गदर्शन और नियंत्रण, स्प्रिंगर, अध्याय 11 और 12 (पृष्ठ 169-207), 1998। ISBN 0-387-98507-7.
• Pavlath, G.A. (1994). "Fiber-optic gyroscopes". लियोस'94 की कार्यवाही. Vol. 2. pp. 237–238. doi:10.1109/LEOS.1994.586467. ISBN 0-7803-1470-0. S2CID 117215647.
• आर.पी.जी. कोलिन्सन, इंट्रोडक्शन टू एवियोनिक्स सिस्टम्स, 2003 क्लूवर एकेडमिक पब्लिशर्स, बोस्टन। ISBN 1-4020-7278-3.
• जोस मिगुएल लोपेज़-हिगुएर, फाइबर ऑप्टिक सेंसिंग टेक्नोलॉजी की हैंडबुक, 2000, जॉन विले एंड संस लिमिटेड।
• हर्वे लेफ़ेवरे, द फ़ाइबर-ऑप्टिक गायरोस्कोप, 1993, आर्टेक हाउस। ISBN 0-89006-537-3.

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