Einführung
Präzisionsnavigation und Bewegungssensorik erfordern eine Technologie, die selbst in den rauesten Umgebungen unübertroffene Genauigkeit und Zuverlässigkeit bietet. Aus diesem Grund haben führende Hersteller von faseroptischen Gyroskopen den einachsigen faseroptischen Kreisel FOG70L für Hochleistungslösungen zu produzieren.
Einführung des FOG70L Single Axis FOG
Der FOG70L kombiniert modernste faseroptische Kreiseltechnologie mit fortschrittlicher Signalverarbeitung, um eine überragende Drehratenerfassung und Plattformstabilisierung zu erreichen. Durch den Einsatz einer digitalen Servosteuerung mit geschlossenem Regelkreis und dynamischer Abstimmung erreicht der FOG70L eine hervorragende Linearität und geringes Rauschen.
Mit diesen Fähigkeiten setzt das FOG70L neue Maßstäbe für Genauigkeit, Auflösung und Datenaktualisierungsraten. Er liefert hochpräzise Winkelgeschwindigkeitsmessungen in Echtzeit und ermöglicht so erweiterte Stabilisierungs- und Steuerungsfunktionen.
Fortschrittliche voll-optische Architektur
Der FOG70L verfügt über einen geschlossenen optischen Pfad, bei dem die Laserquelle und die Erkennungsoptik vollständig in das Gyroskop integriert sind. Dadurch wird die Größe erheblich reduziert und gleichzeitig die Stabilität und Unempfindlichkeit gegenüber äußeren Einflüssen verbessert. Die vollständig versiegelte Optik verhindert Vibrationseinflüsse auf externe Faserverbindungen und ermöglicht so hochgenaue Winkelgeschwindigkeitsmessungen unter anspruchsvollen Bedingungen. Der integrierte optische Pfad vereinfacht außerdem die Montage und verbessert die Zuverlässigkeit.
Hervorragende Anpassungsfähigkeit an die Umwelt
Der FOG70L bietet eine hervorragende Anpassungsfähigkeit bei starken Vibrationen, Stößen, Temperaturschwankungen und anderen realen Bedingungen. Sein robustes Design und die solide Faserspulenbefestigung sorgen für eine hervorragende Stoßfestigkeit. Da es keine beweglichen Teile gibt, wird auch die Vibrationstoleranz verbessert. Die fortschrittliche Leistungsregelungstechnologie minimiert Leistungsschwankungen und sorgt für eine stabile Leistung. Temperaturkompensationseinheiten sorgen für eine gleichbleibende Leistung über einen weiten Betriebsbereich. Das kombinierte Design ermöglicht einen zuverlässigen Betrieb bei Erschütterungen.
Hochempfindliche Messfähigkeiten
Der FOG70L erreicht eine für die Luft- und Raumfahrt geeignete Messleistung und bietet eine extrem empfindliche Drehratenmessung. Die Verwendung von verlustarmen, polarisationserhaltenden Faserspulen führt zu einer hervorragenden Vorspannungsstabilität und einer minimalen Langzeit-Nullpunktdrift, was den Bedarf an Nachkalibrierung im Dauerbetrieb erheblich reduziert. Die digitale Steuerung mit geschlossenem Regelkreis gewährleistet zudem die Linearität der Messung und die Unterdrückung von Rauschen.
Umfangreiche Schnittstellenoptionen
Der FOG70L bietet mehrere Schnittstellenoptionen, darunter analoge, digitale, RS-422-, CANbus- und Ethernet-Schnittstellen. Diese Schnittstellenflexibilität erleichtert die plattformübergreifende Integration und vereinfacht die Interkonnektivität auf Systemebene. Online-Tuning über serielle Schnittstellen ist auch für anwendungsspezifische Optimierung verfügbar, um Größe, Leistung und Stromverbrauch auszugleichen.
Stabiler Betrieb über die gesamte Lebensdauer
Das rein optische Funktionsprinzip des FOG70L gewährleistet einen stabilen Langzeitbetrieb ohne bewegliche Teile. Glasfaserkreisel haben eine deutlich längere Lebensdauer als mechanische Kreisel und erfordern nur minimalen Wartungsaufwand. Selbst nach längerem Einsatz in rauen Umgebungen ist nur eine geringe oder gar keine Kalibrierung erforderlich. Dies senkt die Kosten und vermeidet unnötige Systemausfallzeiten über die gesamte Produktlebensdauer. Der FOG70L ist eine hochzuverlässige Lösung für die Messung von Winkelgeschwindigkeiten mit kleinem Formfaktor.
Präzise Referenz für Lenkung und Navigation
Dank seiner hohen Präzision und dynamischen Reaktion eignet sich das FOG70L ideal für Führungsplattformen in Luft-, Boden- und Wasserfahrzeugen. Er liefert genaue Lage- und Kursreferenzen für die autonome Navigation und Positionierung. Der FOG70L eignet sich auch hervorragend zur Stabilisierung von Antennen, Geschützen und anderen Plattformen, die eine dynamische Orientierungskontrolle erfordern. Seine hervorragenden Eigenschaften verbessern die Navigation und die Effektivität von Missionen in autonomen Systemen.
Verbessertes Steuerungsverhalten für die Robotik
Das FOG70L, hergestellt von Hersteller von faseroptischen Gyroskopen liefert Echtzeit-Feedback über die Bewegungsdynamik eines Roboters. Diese Fülle von Zustandsdaten verbessert die Steuerungsgenauigkeit und die Geschicklichkeit von Robotern und UAVs erheblich, um eine präzise Orientierung, Hindernisvermeidung, stabiles Andocken und andere Fähigkeiten zu erreichen. Mehrere digitale serielle Schnittstellenoptionen vereinfachen die Integration mit Robotersteuerungssystemen. Der FOG70L ist eine leichte, leistungsstarke Orientierungslösung, die die Automatisierung voranbringt.
Merkmale
Faseroptische Gyroskope (FOGs) revolutionieren die Präzisionsorientierung und -navigation in den Bereichen Verteidigung, Luft- und Raumfahrt, Industrie und anderen Sektoren. Das Herzstück dieses Durchbruchs ist das einachsige digitale FOG, das kompromisslose Genauigkeit, Dynamik, Zuverlässigkeit und anpassbare Integration bietet.
Empfindlicher optischer Rotationssensor
FOGs nutzen die Phasenverschiebung des Lichts durch eine gewickelte optische Faser, um Rotation mit hoher Empfindlichkeit zu erkennen. Während sich die Spule dreht, variiert die effektive Weglänge zwischen der Ausbreitung im und gegen den Uhrzeigersinn. Fortschrittliche Fasermaterialien und optimierte Spulenwicklungen verstärken diesen Sagnac-Effekt und ermöglichen die Erkennung kleinster Winkelbewegungen. Die digitale Abstimmung mit geschlossenem Regelkreis eliminiert statische Phasenabweichungen und sorgt so für eine hervorragende Stabilität der Vorspannung. Das vollständig optische Messprinzip übertrifft die Leistung von mechanischen Gyroskopen in der Navigation.
Kalibrierte digitale Schnittstelle
Der ultrapräzise optische Aufnehmer des FOG ist mit fortschrittlicher digitaler Signalverarbeitung (DSP) gekoppelt, um kalibrierte Winkelgeschwindigkeitsmessungen auszugeben. Hochauflösende Analog-Digital-Wandler und Digital-Analog-Wandler sorgen für eine hohe Wiedergabetreue. Temperaturkompensation, Ausrichtungssteuerung, Filterung und proprietäre DSP-Algorithmen kalibrieren die Sensordaten für reale Bedingungen. Die Datenausgabe mit bis zu 2000 Hz über serielle oder analoge Verbindungen ermöglicht eine präzise Fahrzeugsteuerung. Digitale Schnittstellen erleichtern die Integration und ermöglichen die Sensorabstimmung.
Robuste optische Architektur
FOGs vermeiden die Einschränkungen mechanischer Gyroskope wie Lager, Drehpunkte und Prüfmassen. Der interferometrische Strahlengang befindet sich vollständig innerhalb des Gyroskops und ist somit vor externer Dynamik, Stößen und Vibrationen geschützt. Die inerte Glasfaserspule aus Quarzglas widersteht starken mechanischen Kräften und Strahlungsfeldern. FOGs übertreffen die mechanische Lebensdauer bei weitem und bieten eine wartungsfreie Stabilität über Jahrzehnte. Ihr Festkörperdesign ermöglicht kleinere, leichtere Navigationspakete.
Vielseitiger Anwendungsbereich
Auf Land-, See-, Luft- und Raumfahrtplattformen liefern einachsige FOGs ultrapräzise Referenzdaten für Navigation, Ausrichtung und Stabilisierung. Leistungsstarke Varianten ermöglichen die Lenkung von Raketen und Munition in Angriffsqualität. FOGs mit geringer Abweichung und langer Lebensdauer eignen sich auch für die Landwirtschaft, Vermessung, Robotik und industrielle Instrumentierung. Ihre Größe, Leistung und Schnittstellen können auf die unterschiedlichsten Kreiselanforderungen zugeschnitten werden.
Unerreichte Messstabilität
Die zeitliche Stabilität der FOG-Sensoren übertrifft andere Gyroskoptechnologien. Die vernachlässigbare interne Reibung verhindert mechanische Verschleißerscheinungen. Der intrinsische Skalenfaktor des Sagnac-Effekts erfordert keine Kalibrierung. Die digitale Kompensation mit geschlossenem Regelkreis sorgt für eine außergewöhnliche Vorspannung und einen zufälligen Winkelverlauf bei extremen mechanischen und thermischen Belastungen. Diese Langlebigkeit senkt die Gesamtbetriebskosten, da während der jahrzehntelangen Betriebsdauer praktisch keine Nachkalibrierung erforderlich ist.
Anpassungsfähige Performance-Optimierung
Der integrierte DSP ermöglicht eine softwarebasierte Optimierung für bestimmte Anwendungen anstelle von Hardwareänderungen. Sensorparameter wie Schleifenverstärkung, Filterung und Temperaturkompensation werden so konfiguriert, dass Auflösung, Bandbreite, Dynamikbereich oder andere Faktoren je nach Anwendungsfall verbessert werden. Kurz gesagt, ein universelles Kreiseldesign kann durch flexible DSP-Toolsets an die unterschiedlichsten Herausforderungen bei der Rotationserfassung angepasst werden.
Erschwingliche Großserienfertigung
Früher kosteten FOGs Tausende von Euro, aber Verbesserungen in der Fertigung ermöglichen jetzt die Produktion von Großserien mit Präzisionsgeräten und Qualitätsstandards, die in China ihresgleichen suchen. Skaleneffekte machen die fortschrittliche FOG-Leistung für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, der Industrie, der Robotik und der Automobilindustrie erschwinglich. Sensoren in Verteidigungsqualität sind nicht länger auf exklusive Eliteplattformen beschränkt. Stabilisierung, Navigation und Autonomie der nächsten Generation sind für kostenbewusste Kunden realisierbar.
Einachsige digitale FOGs ermöglichen den flächendeckenden Einsatz ultrapräziser, anpassungsfähiger Gyroskoptechnologie, die früher nur auf Verteidigungs- und Raumfahrtplattformen beschränkt war. Ihre unübertroffene Kombination aus Leistung, Langlebigkeit, Umweltverträglichkeit, Größe und Erschwinglichkeit wird weiterhin Innovationen in der Navigation in allen Branchen vorantreiben. Die Zukunft verspricht immer präzisere Luft-, See- und Bodenfahrzeuge, die sich auf Glasfaserkreisel als Kernstück stützen.
Funktionsweise eines einachsigen digitalen faseroptischen Kreisels？
Die Einschränkung von Gyroskopen besteht darin, dass sie das Ausgangssignal nur entlang einer Achse (x, y oder z) und nicht die gesamte Bewegung der Spitze messen. Ein Gyroskop, das die x-Achse verfolgt, erzeugt beispielsweise ein 2-Hz-Ausgangssignal, aber keine Ausgabe für die Bewegung entlang der y-Achse, die 1 Hz betragen kann. Wenn also y gleich Null ist, während x 2 Hz beträgt, könnte die Einzelachsenausgabe fälschlicherweise Null anzeigen. Gyroskop-Ausgänge können negativ registriert werden, wenn eine der überwachten Achsen positive Werte anzeigt.
Ein digitales faseroptisches Gyroskop aus einer chinesischen Fabrik nutzt Elektronik, um relative Bewegungen über drei Achsen - x, y und z - in äquivalente absolute Positionierungen zu übersetzen. Dadurch kann die Bewegung auf einen Sensor mit definierten Abmessungen abgebildet werden, um eine Orientierungsrückmeldung zu erhalten. Die Motorsteuerung kann dann auf der Grundlage der horizontalen Position des Sensors zwischen zwei Ausrichtungen umschalten - zum Beispiel mit Hilfe der X.Y- oder YZ-Skalierung -, ohne an Genauigkeit zu verlieren.
Solche einachsigen digitalen Glasfaserkreisel aus China werden überall dort eingesetzt, wo es auf hohe Leistung ankommt, z. B. bei der präzisen Orientierungs- und Stabilisierungskontrolle in Raumfahrzeugen und Satelliten. Sie werden auch in militärischen Lenksystemen für Raketen und UAVs eingesetzt, von kleinen ferngesteuerten Spielzeugen bis hin zu kompletten Trägerraketen. Eine Anwendung nutzt das Gyroskop für die hochpräzise lineare Steuerung von großen Raumfahrzeugen wie bemannten Raumfahrzeugen. In einer anderen Anwendung wird die einachsige Stabilität und Genauigkeit über drei Achsen mit Sensoren genutzt. Eine weitere Variante nutzt die lange Lebensdauer bei begrenzter Temperaturempfindlichkeit und hoher Auflösung ohne Wechsel der Stromversorgung, wenn Sensoren kombiniert werden. Und eine Variante nutzt fokussiertes/abgelenktes Licht, um durch den Verzicht auf bewegliche Teile eine präzise Positionierung zu sehr geringen Kosten zu ermöglichen.
Bitte lassen Sie mich wissen, ob ich den ursprünglichen Sinn verändert habe oder ob irgendein Teil geklärt oder verbessert werden muss. Ich bin gerne bereit, Korrekturen vorzunehmen. Ich danke Ihnen für die Gelegenheit zum Üben.
Zusammenfassung
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass einachsige digitale faseroptische Kreisel, die von Hersteller von faseroptischen Gyroskopen stellen einen Technologiesprung in der präzisen, anpassungsfähigen Rotationssensorik für die Navigation in den Bereichen Transport, Automatisierung und Verteidigung dar. Durch die Nutzung der Genauigkeit und Stabilität interferometrischer Glasfaseroptik in Verbindung mit hochentwickelter digitaler Signalverarbeitung wird eine überlegene Trägheitsführungsleistung erreicht, die bisher nur Eliteplattformen vorbehalten war. Diese robusten und wartungsfreien faseroptischen Kreisel arbeiten zuverlässig in den anspruchsvollsten Umgebungen der Praxis. Ihre flexiblen digitalen Schnittstellen und ihre Konfigurierbarkeit durch Softwareoptimierung vereinfachen die Integration in verschiedene Systeme, von Industriemaschinen bis hin zu Kampfjets. Unterstützt durch Millionen von Betriebsstunden, die sich im Feld bewährt haben, machen aktuelle Fertigungsinnovationen solche für die Luft- und Raumfahrt geeigneten Kreisel für kostensensitive Anwendungen erschwinglich. Dank ihrer unübertroffenen Kombination aus Präzision, Umweltverträglichkeit, Anpassungsfähigkeit und Zugänglichkeit sind einachsige digitale Glasfaserkreisel in der Lage, Navigations- und Kontrollsysteme zu Lande, zu Wasser, in der Luft und im Weltraum zu revolutionieren.
Setzen Sie sich noch heute mit uns in Verbindung, um zu besprechen, wie der FOG70L für Ihre Anwendung unübertroffene Präzision und Zuverlässigkeit bieten kann. Unsere Kreisel-Experten helfen Ihnen gerne bei der Konfiguration der optimalen Lösung, die auf Ihre Leistungsanforderungen und Umweltbedingungen zugeschnitten ist. Bringen Sie Ihr System auf die nächste Stufe - mit dem bahnbrechenden FOG der Navigationsklasse, dem die Elite der Verteidigungs- und Luftfahrtindustrie vertraut.
