ニュース - 慣性航法および輸送システム用の光ファイバージャイロスコープコイル

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リングレーザージャイロスコープ (RLG) は、その誕生以来大幅に進歩し、現代のナビゲーションおよび輸送システムにおいて極めて重要な役割を果たしています。この記事では、RLG の開発、原理、応用について詳しく掘り下げ、慣性航法システムにおける RLG の重要性とさまざまな輸送メカニズムでの利用に焦点を当てます。

ジャイロスコープの歴史の旅

コンセプトから最新のナビゲーションへ

ジャイロスコープの歴史は、1908 年に「現代ナビゲーション技術の父」と呼ばれるエルマースペリーとヘルマンアンシュッツケンプによる最初のジャイロコンパスの共同発明から始まりました。長年にわたり、ジャイロスコープは大幅に改良され、ナビゲーションや輸送における実用性が向上しました。これらの進歩により、ジャイロスコープは航空機の飛行を安定させ、自動操縦操作を可能にするための重要な指針を提供できるようになりました。 1914 年 6 月のローレンススペリーによる注目すべきデモンストレーションは、コックピットに立っている間に飛行機を安定させることでジャイロ自動操縦の可能性を実証し、自動操縦技術の大きな進歩を示しました。

リングレーザージャイロスコープへの移行

進化は、1963 年に Macek と Davis によって最初のリングレーザージャイロスコープが発明されてからも続きました。この革新により、機械式ジャイロスコープからレーザージャイロへの移行が始まり、精度が向上し、メンテナンスが少なくなり、コストが削減されました。現在、リングレーザージャイロは、GPS 信号が危険にさらされている環境での信頼性と効率性により、特に軍事用途で市場を支配しています。

リングレーザージャイロスコープの原理

サニャック効果を理解する

RLG の中核となる機能は、慣性空間内でのオブジェクトの方向を決定する機能にあります。これは、リング干渉計が閉じた経路の周りを反対方向に進むレーザービームを使用するサニャック効果によって実現されます。これらのビームによって生成される干渉パターンは、静止した基準点として機能します。あらゆる動きがこれらのビームの経路長を変化させ、角速度に比例して干渉パターンの変化を引き起こします。この独創的な方法により、RLG は外部基準に依存することなく、非常に高い精度で方向を測定できます。

ナビゲーションおよび輸送におけるアプリケーション

革新的な慣性航法システム (INS)

RLG は、GPS が拒否された環境で船舶、航空機、ミサイルを誘導するために重要な慣性航法システム (INS) の開発に役立ちます。コンパクトで摩擦のない設計は、このような用途に最適であり、より信頼性が高く正確なナビゲーションソリューションに貢献します。

安定したプラットフォーム vs. ストラップダウン INS

INS テクノロジーは、安定化されたプラットフォームとストラップダウンシステムの両方を含むように進化しました。安定化されたプラットフォーム INS は、機械的に複雑で摩耗しやすいにもかかわらず、アナログデータの統合を通じて堅牢なパフォーマンスを提供します。で一方、ストラップダウン INS システムは、RLG のコンパクトでメンテナンス不要の性質の恩恵を受けており、その費用対効果と精度により現代の航空機に好まれる選択肢となっています。

ミサイルナビゲーションの強化

RLG は、スマート兵器の誘導システムでも重要な役割を果たします。 GPS の信頼性が低い環境では、RLG がナビゲーションのための信頼できる代替手段を提供します。小型で極度の力に対する耐性があるため、トマホーク巡航ミサイルや M982 エクスカリバーなどのシステムに代表されるミサイルや砲弾に適しています。

マウントを使用したジンバル慣性安定プラットフォームの例の図。エンジニアリング 360 の提供。

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