Con quay hồi chuyển sợi quang là gì và nó cải thiện việc điều hướng như thế nào?

2026-01-16 - Để lại cho tôi một tin nhắn

Bản tóm tắt: Con quay hồi chuyển sợi quang (FOG)đang cách mạng hóa các hệ thống định vị trong các ứng dụng hàng không, hàng hải và công nghiệp. Bài viết này tìm hiểu cách thức hoạt động của FOG, lợi ích, thông số kỹ thuật, ứng dụng của chúng và trả lời các câu hỏi phổ biến nhằm giúp các doanh nghiệp và kỹ sư đưa ra quyết định sáng suốt.

Ring Laser Gyroscope - JIO90


Mục lục


Giới thiệu về con quay hồi chuyển sợi quang

Con quay hồi chuyển sợi quang là thiết bị có độ nhạy cao được sử dụng để đo vận tốc góc mà không cần dựa vào các bộ phận chuyển động cơ học. Không giống như con quay hồi chuyển truyền thống, FOG sử dụng sự giao thoa của ánh sáng truyền qua sợi quang để phát hiện chuyển động quay. Kích thước nhỏ gọn, độ tin cậy và khả năng chống chịu áp lực môi trường khiến chúng trở nên lý tưởng cho các nhiệm vụ điều hướng quan trọng trên máy bay, tàu thủy, tàu ngầm và phương tiện tự hành.


Nguyên lý làm việc của con quay hồi chuyển sợi quang

FOG hoạt động dựa trên hiệu ứng Sagnac, đo lường sự dịch pha của ánh sáng truyền theo các hướng ngược nhau xung quanh một cuộn sợi quang. Độ lệch pha tỷ lệ thuận với góc quay của con quay hồi chuyển, cho phép tính toán chính xác vận tốc góc.

  • Nguồn sáng:Một tia laser cung cấp ánh sáng kết hợp.
  • Cuộn sợi quang:Ánh sáng truyền qua một sợi quang dài, cuộn tròn để phát hiện chuyển động quay.
  • Phát hiện nhiễu:Các chùm ánh sáng kết hợp lại để tạo ra các mô hình giao thoa định lượng chuyển động quay.
  • Xử lý tín hiệu:Điện tử chuyển đổi nhiễu quang học thành phép đo vận tốc góc.

Thiết kế này giúp loại bỏ các bộ phận chuyển động, mang lại độ bền lâu dài, chi phí bảo trì thấp và độ chính xác cao ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt.


Các tính năng và ưu điểm chính

  • Độ chính xác cao với độ lệch tối thiểu
  • Thiết kế nhỏ gọn và nhẹ
  • Khả năng chống rung và thay đổi nhiệt độ
  • Không cơ khí, giảm hao mòn
  • Thời gian phản hồi nhanh phù hợp cho điều hướng động
  • Có thể mở rộng cho các ứng dụng khác nhau, từ máy bay không người lái đến tàu thủy

Thông số kỹ thuật

tham số Giá trị điển hình
Bước đi ngẫu nhiên góc (ARW) 0,001–0,01°/√giờ
Độ ổn định thiên vị 0,01–0,1°/giờ
Nhiệt độ hoạt động -40°C đến +70°C
Nguồn điện Tùy chọn 5V DC / 12V DC
Kích thước 50mm x 50mm x 30 mm (điển hình)
Cân nặng 150 gam

Ứng dụng trong các ngành công nghiệp

Con quay hồi chuyển sợi quang được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau, nơi việc điều hướng chính xác và ổn định là rất quan trọng:

  • Hàng không vũ trụ:Hệ thống điều khiển bay, ổn định vệ tinh, dẫn đường UAV.
  • Hàng hải:Hệ thống lái tự động của tàu, điều hướng tàu ngầm, ổn định nền tảng ngoài khơi.
  • Ô tô & Xe tự hành:Xe tự lái, hệ thống hỗ trợ người lái tiên tiến (ADAS).
  • Máy móc công nghiệp:Cánh tay robot, sản xuất chính xác, giàn khoan.
  • Phòng thủ:Tên lửa, xe bọc thép và máy bay không người lái quân sự.

FOG so với các công nghệ con quay hồi chuyển khác

Hiểu cách so sánh con quay hồi chuyển sợi quang với con quay hồi chuyển truyền thống là điều cần thiết để chọn giải pháp điều hướng phù hợp:

Tính năng Con quay hồi chuyển sợi quang (FOG) Con quay cơ học Con quay hồi chuyển MEMS
Sự chính xác Cao (độ lệch tối thiểu) Vừa phải Thấp đến trung bình
Độ bền Tuyệt vời, không máy móc Tốt, có thể bị mài mòn cơ học Vừa phải
Kích thước & Trọng lượng Nhỏ gọn, nhẹ Cồng kềnh hơn Rất nhỏ
Trị giá Cao Trung bình Thấp
BẢO TRÌ Tối thiểu Hiệu chuẩn thường xuyên Thấp

Câu hỏi thường gặp

  • Hỏi: Con quay hồi chuyển sợi quang có thể hoạt động mà không cần GPS không?
    Đáp: Có, FOG cung cấp các phép đo góc chính xác một cách độc lập, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các môi trường không có GPS.
  • Hỏi: Tuổi thọ điển hình của FOG là bao lâu?
    Trả lời: Con quay hồi chuyển sợi quang thường có tuổi thọ hơn 20 năm với mức độ suy giảm hiệu suất tối thiểu do không có bộ phận chuyển động.
  • Hỏi: FOG có nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ không?
    Trả lời: FOG chất lượng cao được thiết kế để duy trì độ chính xác trong phạm vi nhiệt độ rộng (-40°C đến +70°C).
  • Hỏi: Những ngành nào được hưởng lợi nhiều nhất từ ​​công nghệ FOG?
    Trả lời: Hàng không vũ trụ, hàng hải, quốc phòng, phương tiện tự hành và robot công nghiệp được hưởng lợi đáng kể từ FOG do độ chính xác và độ tin cậy cao của chúng.

Kết luận và liên hệ

Con quay hồi chuyển sợi quang là nền tảng của hệ thống định vị hiện đại, mang lại độ chính xác, độ tin cậy và độ bền chưa từng có.Công ty TNHH Công nghệ Jioptics Thâm Quyếncung cấp các giải pháp FOG tiên tiến phù hợp cho các ứng dụng hàng không vũ trụ, hàng hải, ô tô và công nghiệp. Nâng cao hệ thống định vị của bạn và giảm rủi ro vận hành bằng cách tích hợp con quay hồi chuyển sợi quang chất lượng cao vào nền tảng của bạn.Liên hệ với chúng tôingay hôm nay để thảo luận về yêu cầu của bạn và tìm ra giải pháp lý tưởng.

Gửi yêu cầu

X
Chúng tôi sử dụng cookie để cung cấp cho bạn trải nghiệm duyệt web tốt hơn, phân tích lưu lượng truy cập trang web và cá nhân hóa nội dung. Bằng cách sử dụng trang web này, bạn đồng ý với việc chúng tôi sử dụng cookie. Chính sách bảo mật