Inertial Navigation ជាអ្វី?
មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃ Inertial Navigation
គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៃការរុករក inertial គឺស្រដៀងទៅនឹងវិធីសាស្ត្ររុករកផ្សេងទៀត។ វាពឹងផ្អែកលើការទទួលបានព័ត៌មានសំខាន់ៗ រួមទាំងទីតាំងដំបូង ការតំរង់ទិសដំបូង ទិសដៅ និងការតំរង់ទិសនៃចលនានៅពេលនីមួយៗ និងការបញ្ចូលទិន្នន័យទាំងនេះជាលំដាប់ (ការប្រៀបធៀបទៅនឹងប្រតិបត្តិការសមាហរណកម្មគណិតវិទ្យា) ដើម្បីកំណត់យ៉ាងជាក់លាក់នូវប៉ារ៉ាម៉ែត្ររុករក ដូចជាការតំរង់ទិស និងទីតាំង។
តួនាទីរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានៅក្នុង Inertial Navigation
ដើម្បីទទួលបានការតំរង់ទិសបច្ចុប្បន្ន (អាកប្បកិរិយា) និងព័ត៌មានទីតាំងនៃវត្ថុដែលកំពុងផ្លាស់ទី ប្រព័ន្ធរុករកនិចលភាពប្រើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាសំខាន់ៗ ដែលភាគច្រើនមានឧបករណ៍វាស់ល្បឿន និង gyroscopes ។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាទាំងនេះវាស់ល្បឿនមុំ និងការបង្កើនល្បឿននៃក្រុមហ៊ុនបញ្ជូននៅក្នុងស៊ុមយោង inertial ។ បន្ទាប់មកទិន្នន័យត្រូវបានដាក់បញ្ចូល និងដំណើរការតាមពេលវេលា ដើម្បីទាញយកព័ត៌មានអំពីល្បឿន និងទីតាំងដែលទាក់ទង។ បនា្ទាប់មក ព័ត៌មាននេះត្រូវបានបំប្លែងទៅជាប្រព័ន្ធសំរបសំរួលការរុករក ដោយភ្ជាប់ជាមួយទិន្នន័យទីតាំងដំបូង ដោយឈានដល់ការកំណត់ទីតាំងបច្ចុប្បន្ននៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន។
គោលការណ៍ប្រតិបត្តិការនៃប្រព័ន្ធរុករក Inertial
ប្រព័ន្ធរុករក Inertial ដំណើរការជាប្រព័ន្ធរុករកក្នុងរង្វង់បិទជិតដែលផ្ទុកដោយខ្លួនឯង។ ពួកគេមិនពឹងផ្អែកលើការអាប់ដេតទិន្នន័យខាងក្រៅតាមពេលវេលាជាក់ស្តែងដើម្បីកែកំហុសក្នុងអំឡុងពេលចលនារបស់ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូននោះទេ។ ដូចនេះ ប្រព័ន្ធរុករកនិចលភាពតែមួយគឺសមរម្យសម្រាប់កិច្ចការរុករករយៈពេលខ្លី។ សម្រាប់ប្រតិបត្តិការរយៈពេលវែង វាត្រូវតែរួមបញ្ចូលជាមួយវិធីសាស្ត្ររុករកផ្សេងទៀត ដូចជាប្រព័ន្ធរុករកតាមផ្កាយរណប ដើម្បីកែតម្រូវកំហុសខាងក្នុងដែលបានប្រមូលផ្តុំជាប្រចាំ។
ការលាក់បាំងនៃការរុករកអសកម្ម
នៅក្នុងបច្ចេកវិជ្ជារុករកទំនើប រួមទាំងការរុករកសេឡេស្ទាល ការរុករកតាមផ្កាយរណប និងការរុករកតាមវិទ្យុ ការរុករកអសកម្មគឺមានលក្ខណៈស្វ័យភាព។ វាមិនបញ្ចេញសញ្ញាទៅកាន់បរិយាកាសខាងក្រៅ ហើយក៏មិនអាស្រ័យលើវត្ថុសេឡេស្ទាល ឬសញ្ញាខាងក្រៅដែរ។ ជាលទ្ធផល ប្រព័ន្ធរុករកអសកម្មផ្តល់នូវកម្រិតខ្ពស់បំផុតនៃការលាក់បាំង ដែលធ្វើឱ្យវាល្អសម្រាប់កម្មវិធីដែលទាមទារការសម្ងាត់បំផុត។
និយមន័យផ្លូវការនៃ Inertial Navigation
Inertial Navigation System (INS) គឺជាប្រព័ន្ធប៉ាន់ប្រមាណប៉ារ៉ាម៉ែត្ររុករកដែលប្រើ gyroscopes និង accelerometers ជាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។ ប្រព័ន្ធនេះផ្អែកលើលទ្ធផលនៃ gyroscopes បង្កើតប្រព័ន្ធសំរបសំរួលការរុករក ខណៈពេលដែលប្រើប្រាស់លទ្ធផលនៃ accelerometers ដើម្បីគណនាល្បឿន និងទីតាំងនៃក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូននៅក្នុងប្រព័ន្ធកូអរដោនេរុករក។
កម្មវិធីនៃការរុករក Inertial
បច្ចេកវិទ្យា Inertial បានរកឃើញកម្មវិធីទូលំទូលាយនៅក្នុងដែនចម្រុះ រួមមាន លំហអាកាស អាកាសចរណ៍ ដែនសមុទ្រ ការរុករកប្រេង ភូគព្ភសាស្ត្រ ការស្ទង់មតិមហាសមុទ្រ ការខួងយករ៉ែ ភូគព្ភសាស្ត្រ មនុស្សយន្ត និងប្រព័ន្ធផ្លូវដែក។ ជាមួយនឹងវត្តមាននៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានិចលភាពជឿនលឿន បច្ចេកវិទ្យានិចលភាពបានពង្រីកឧបករណ៍ប្រើប្រាស់របស់ខ្លួនទៅកាន់ឧស្សាហកម្មរថយន្ត និងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកវេជ្ជសាស្រ្ត ក្នុងចំណោមវិស័យផ្សេងៗទៀត។ ការពង្រីកវិសាលភាពនៃកម្មវិធីនេះគូសបញ្ជាក់អំពីតួនាទីសំខាន់កាន់តែខ្លាំងឡើងនៃការរុករកអសកម្មក្នុងការផ្តល់នូវការរុករកដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ និងសមត្ថភាពកំណត់ទីតាំងសម្រាប់កម្មវិធីជាច្រើន។
សមាសធាតុស្នូលនៃការណែនាំអសកម្ម៖Fiber Optic Gyroscope
ការណែនាំអំពី Fiber Optic Gyroscopes
ប្រព័ន្ធរុករក Inertial ពឹងផ្អែកយ៉ាងខ្លាំងទៅលើភាពត្រឹមត្រូវនិងភាពជាក់លាក់នៃសមាសធាតុស្នូលរបស់វា។ សមាសភាគមួយដែលបានពង្រឹងសមត្ថភាពនៃប្រព័ន្ធទាំងនេះយ៉ាងខ្លាំងគឺ Fiber Optic Gyroscope (FOG) ។ FOG គឺជាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាសំខាន់ដែលដើរតួនាទីសំខាន់ក្នុងការវាស់ល្បឿនមុំរបស់ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវគួរឱ្យកត់សម្គាល់។
ប្រតិបត្តិការ Fiber Optic Gyroscope
FOGs ដំណើរការលើគោលការណ៍នៃបែបផែន Sagnac ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការបំបែកកាំរស្មីឡាស៊ែរទៅជាផ្លូវពីរដាច់ដោយឡែកពីគ្នា ដែលអនុញ្ញាតឱ្យវាធ្វើដំណើរក្នុងទិសដៅផ្ទុយគ្នាតាមបណ្តោយខ្សែសរសៃអុបទិក។ នៅពេលដែលក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូនដែលបង្កប់ជាមួយ FOG បង្វិល ភាពខុសគ្នានៃពេលវេលាធ្វើដំណើររវាងធ្នឹមទាំងពីរគឺសមាមាត្រទៅនឹងល្បឿនមុំនៃការបង្វិលរបស់ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន។ ការពន្យារពេលនេះ ត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល Sagnac បន្ទាប់មកត្រូវបានវាស់វែងយ៉ាងជាក់លាក់ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យ FOG ផ្តល់ទិន្នន័យត្រឹមត្រូវទាក់ទងនឹងការបង្វិលរបស់ក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន។
គោលការណ៍នៃ gyroscope អុបទិក ពាក់ព័ន្ធនឹងការបញ្ចេញពន្លឺពីឧបករណ៍ចាប់រូបភាព។ ធ្នឹមពន្លឺនេះឆ្លងកាត់កុងទ័រមួយចូលពីចុងម្ខាង ហើយចេញពីចុងម្ខាងទៀត។ បន្ទាប់មកវាធ្វើដំណើរតាមរយៈរង្វិលជុំអុបទិក។ ពន្លឺពីរដែលមកពីទិសផ្សេងគ្នា ចូលទៅក្នុងរង្វិលជុំ ហើយបំពេញទីតាំងដែលជាប់គ្នាបន្ទាប់ពីគូសជុំវិញ។ ពន្លឺដែលវិលត្រលប់មកវិញចូលទៅក្នុងឌីអេដបញ្ចេញពន្លឺ (LED) ដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីរកមើលអាំងតង់ស៊ីតេរបស់វា។ ខណៈពេលដែលគោលការណ៍នៃ fiber optic gyroscope អាចហាក់ដូចជាត្រង់ៗ បញ្ហាប្រឈមដ៏សំខាន់បំផុតគឺស្ថិតនៅក្នុងការលុបបំបាត់កត្តាដែលប៉ះពាល់ដល់ប្រវែងផ្លូវអុបទិកនៃធ្នឹមពន្លឺទាំងពីរ។ នេះគឺជាបញ្ហាដ៏សំខាន់បំផុតមួយដែលត្រូវប្រឈមមុខនៅក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍នៃ fiber optic gyroscopes ។
1: ឌីយ៉ូត superluminescent 2: ឧបករណ៍ចាប់រូបភាព
3. ឧបករណ៍ភ្ជាប់ប្រភពពន្លឺ 4.ឧបករណ៍ភ្ជាប់ខ្សែសង្វាក់សរសៃ 5.optical fiber ring
អត្ថប្រយោជន៍នៃ Fiber Optic Gyroscopes
FOGs ផ្តល់នូវអត្ថប្រយោជន៍ជាច្រើនដែលធ្វើឱ្យពួកវាមានតម្លៃមិនអាចកាត់ថ្លៃបាននៅក្នុងប្រព័ន្ធរុករកអសកម្ម។ ពួកគេមានភាពល្បីល្បាញដោយសារភាពជាក់លាក់ ភាពជឿជាក់ និងភាពធន់។ មិនដូច gyros មេកានិច FOGs មិនមានផ្នែកផ្លាស់ទីទេដែលកាត់បន្ថយហានិភ័យនៃការពាក់និងទឹកភ្នែក។ លើសពីនេះ ពួកវាមានភាពធន់នឹងការឆក់ និងរំញ័រ ដែលធ្វើឱ្យវាល្អសម្រាប់បរិស្ថានដែលត្រូវការដូចជា លំហអាកាស និងកម្មវិធីការពារ។
ការរួមបញ្ចូលនៃ Fiber Optic Gyroscopes នៅក្នុងការរុករក Inertial
ប្រព័ន្ធរុករក Inertial កំពុងបញ្ចូល FOGs កាន់តែខ្លាំងឡើង ដោយសារតែភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ និងភាពជឿជាក់របស់វា។ gyroscopes ទាំងនេះផ្តល់នូវរង្វាស់ល្បឿនមុំដ៏សំខាន់ដែលត្រូវការសម្រាប់ការកំណត់ត្រឹមត្រូវនៃការតំរង់ទិស និងទីតាំង។ តាមរយៈការរួមបញ្ចូល FOGs ទៅក្នុងប្រព័ន្ធរុករកអសកម្មដែលមានស្រាប់ ប្រតិបត្តិករអាចទទួលបានអត្ថប្រយោជន៍ពីភាពប្រសើរឡើងនៃភាពត្រឹមត្រូវនៃការរុករក ជាពិសេសក្នុងស្ថានភាពដែលត្រូវការភាពជាក់លាក់ខ្លាំងបំផុត។
កម្មវិធីនៃ Fiber Optic Gyroscopes ក្នុង Inertial Navigation
ការដាក់បញ្ចូល FOGs បានពង្រីកកម្មវិធីនៃប្រព័ន្ធរុករក inertial នៅទូទាំងដែនផ្សេងៗ។ នៅក្នុងលំហអាកាស និងអាកាសចរណ៍ ប្រព័ន្ធដែលបំពាក់ដោយ FOG ផ្តល់នូវដំណោះស្រាយរុករកច្បាស់លាស់សម្រាប់យន្តហោះ ដ្រូន និងយានអវកាស។ ពួកវាក៏ត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការរុករកដែនសមុទ្រ ការស្ទង់ភូមិសាស្ត្រ និងមនុស្សយន្តកម្រិតខ្ពស់ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យប្រព័ន្ធទាំងនេះដំណើរការជាមួយនឹងដំណើរការប្រសើរឡើង និងភាពជឿជាក់។
វ៉ារ្យ៉ង់រចនាសម្ព័ន្ធផ្សេងគ្នានៃ Fiber Optic Gyroscopes
Fiber optic gyroscopes មាននៅក្នុងការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធផ្សេងៗ ដោយចំនុចលេចធ្លោមួយដែលកំពុងចូលក្នុងវិស័យវិស្វកម្មគឺរាងប៉ូលបិទជិត - ការថែរក្សា gyroscope អុបទិក. នៅស្នូលនៃ gyroscope នេះគឺPolarization- ការថែរក្សារង្វិលជុំសរសៃរួមមានសរសៃរក្សារាងប៉ូល និងក្របខ័ណ្ឌរចនាយ៉ាងជាក់លាក់។ ការសាងសង់រង្វិលជុំនេះពាក់ព័ន្ធនឹងវិធីសាស្ត្រខ្យល់ស៊ីមេទ្រីបួនដង ដែលបន្ថែមដោយជែលបិទជិតតែមួយគត់ដើម្បីបង្កើតជារបុំខ្សែរង្វិលសរសៃរដ្ឋរឹង។
លក្ខណៈសំខាន់ៗរបស់Polarization-ការថែរក្សា Fiber Optic Gyro Coil
▶ការរចនាស៊ុមតែមួយគត់៖រង្វិលជុំ gyroscope មានលក្ខណៈពិសេសការរចនាក្របខ័ណ្ឌពិសេសដែលផ្ទុកនូវប្រភេទផ្សេងៗនៃសរសៃដែលរក្សារាងប៉ូលដោយភាពងាយស្រួល។
▶ បច្ចេកទេសខ្យល់ស៊ីមេទ្រីបួនដង៖បច្ចេកទេសខ្យល់ស៊ីមេទ្រីបួនដងកាត់បន្ថយឥទ្ធិពល Shupe ធានាបាននូវការវាស់វែងច្បាស់លាស់ និងអាចទុកចិត្តបាន។
▶ សម្ភារៈផ្សាភ្ជាប់កម្រិតខ្ពស់៖ការងារនៃសមា្ភារៈជែលផ្សាភ្ជាប់កម្រិតខ្ពស់ រួមផ្សំជាមួយនឹងបច្ចេកទេសព្យាបាលតែមួយគត់ បង្កើនភាពធន់នឹងរំញ័រ ធ្វើឱ្យរង្វិលជុំ gyroscope ទាំងនេះល្អសម្រាប់កម្មវិធីក្នុងបរិយាកាសដែលត្រូវការ។
▶ ស្ថេរភាពនៃការស៊ីគ្នានៃសីតុណ្ហភាពខ្ពស់៖រង្វិលជុំ gyroscope បង្ហាញស្ថេរភាពនៃការស៊ីគ្នានៃសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ធានាបាននូវភាពត្រឹមត្រូវ ទោះបីជានៅក្នុងលក្ខខណ្ឌកម្ដៅខុសគ្នាក៏ដោយ។
▶ ស៊ុមទម្ងន់ស្រាលសាមញ្ញ៖រង្វិលជុំ gyroscope ត្រូវបានវិស្វកម្មជាមួយនឹងក្របខណ្ឌសាមញ្ញប៉ុន្តែស្រាល ធានានូវភាពជាក់លាក់នៃដំណើរការខ្ពស់។
▶ ដំណើរការខ្យល់បក់ជាប់គ្នា៖ដំណើរការខ្យល់នៅតែមានស្ថិរភាព, សម្របតាមតម្រូវការនៃភាពជាក់លាក់ផ្សេងគ្នានៃ gyroscopes អុបទិក.
ឯកសារយោង
Groves, PD (2008) ។ ការណែនាំអំពីការរុករក Inertial ។The Journal of Navigation, ៦១(១), ១៣–២៨។
El-Sheimy, N., Hou, H., & Niu, X. (2019) ។ បច្ចេកវិទ្យាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា Inertial សម្រាប់កម្មវិធីរុករក៖ ស្ថានភាពសិល្បៈ។ការរុករកតាមផ្កាយរណប, ១(១), ១-១៥។
Woodman, OJ (2007) ។ ការណែនាំអំពីការរុករកអសកម្ម។សាកលវិទ្យាល័យខេមប្រ៊ីជ មន្ទីរពិសោធន៍កុំព្យូទ័រ UCAM-CL-TR-696.
Chatila, R., & Laumond, JP (1985) ។ ការយោងទីតាំង និងការធ្វើគំរូពិភពលោកស្របគ្នាសម្រាប់មនុស្សយន្តចល័ត។នៅក្នុងដំណើរការនៃសន្និសីទអន្តរជាតិ IEEE ឆ្នាំ 1985 ស្តីពីមនុស្សយន្ត និងស្វ័យប្រវត្តិកម្ម(លេខ 2 ទំព័រ 138-145) ។ អ៊ីអ៊ី។
ត្រូវការការប្រឹក្សាយោបល់ឥតគិតថ្លៃ?
គម្រោងមួយចំនួនរបស់ខ្ញុំ
ការងារដ៏អស្ចារ្យដែលខ្ញុំបានរួមចំណែក។ មោទនភាព!
