តើការរុករកដោយនិចលភាពជាអ្វី?
មូលដ្ឋានគ្រឹះនៃការរុករកដោយនិចលភាព
គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាននៃការរុករកដោយនិចលភាពគឺស្រដៀងគ្នាទៅនឹងវិធីសាស្ត្ររុករកផ្សេងទៀត។ វាពឹងផ្អែកលើការទទួលបានព័ត៌មានសំខាន់ៗ រួមទាំងទីតាំងដំបូង ទិសដៅដំបូង ទិសដៅ និងទិសដៅនៃចលនានៅពេលនីមួយៗ និងការរួមបញ្ចូលទិន្នន័យទាំងនេះបន្តិចម្តងៗ (ស្រដៀងគ្នាទៅនឹងប្រតិបត្តិការរួមបញ្ចូលគណិតវិទ្យា) ដើម្បីកំណត់ប៉ារ៉ាម៉ែត្ររុករកយ៉ាងច្បាស់លាស់ ដូចជាទិសដៅ និងទីតាំង។
តួនាទីរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានៅក្នុងការរុករកដោយនិចលភាព
ដើម្បីទទួលបានព័ត៌មានទិសដៅបច្ចុប្បន្ន (ឥរិយាបថ) និងទីតាំងរបស់វត្ថុដែលកំពុងផ្លាស់ទី ប្រព័ន្ធរុករកនិចលភាពប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាសំខាន់ៗមួយចំនួន ដែលភាគច្រើនមានឧបករណ៍វាស់ល្បឿន និងហ្គីរ៉ូស្កុប។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាទាំងនេះវាស់ល្បឿនមុំ និងការបង្កើនល្បឿនរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុកនៅក្នុងស៊ុមយោងនិចលភាព។ បន្ទាប់មកទិន្នន័យត្រូវបានរួមបញ្ចូល និងដំណើរការតាមពេលវេលា ដើម្បីទទួលបានព័ត៌មានល្បឿន និងទីតាំងទាក់ទង។ បន្ទាប់មក ព័ត៌មាននេះត្រូវបានបំលែងទៅជាប្រព័ន្ធកូអរដោនេរុករក រួមជាមួយនឹងទិន្នន័យទីតាំងដំបូង ដែលឈានដល់ការកំណត់ទីតាំងបច្ចុប្បន្នរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុក។
គោលការណ៍ប្រតិបត្តិការនៃប្រព័ន្ធរុករកនិចលភាព
ប្រព័ន្ធរុករកនិចលភាពដំណើរការជាប្រព័ន្ធរុករករង្វិលជុំបិទជិតខាងក្នុងដែលមានដោយខ្លួនឯង។ ពួកវាមិនពឹងផ្អែកលើការអាប់ដេតទិន្នន័យខាងក្រៅតាមពេលវេលាជាក់ស្តែងដើម្បីកែកំហុសក្នុងអំឡុងពេលចលនារបស់ឧបករណ៍ផ្ទុកនោះទេ។ ដូច្នេះ ប្រព័ន្ធរុករកនិចលភាពតែមួយគឺសមរម្យសម្រាប់កិច្ចការរុករករយៈពេលខ្លី។ សម្រាប់ប្រតិបត្តិការរយៈពេលវែង វាត្រូវតែផ្សំជាមួយវិធីសាស្ត្ររុករកផ្សេងទៀត ដូចជាប្រព័ន្ធរុករកដែលមានមូលដ្ឋានលើផ្កាយរណប ដើម្បីកែកំហុសផ្ទៃក្នុងដែលប្រមូលផ្តុំជាប្រចាំ។
ភាពអាចលាក់បាំងបាននៃការរុករកដោយនិចលភាព
នៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យារុករកសម័យទំនើប រួមទាំងការរុករកលើអាកាស ការរុករកតាមផ្កាយរណប និងការរុករកតាមវិទ្យុ ការរុករកដោយនិចលភាពលេចធ្លោជាប្រព័ន្ធស្វ័យប្រវត្តិ។ វាមិនបញ្ចេញសញ្ញាទៅកាន់បរិស្ថានខាងក្រៅ ហើយក៏មិនពឹងផ្អែកលើវត្ថុលើអាកាស ឬសញ្ញាខាងក្រៅដែរ។ ជាលទ្ធផល ប្រព័ន្ធរុករកដោយនិចលភាពផ្តល់នូវកម្រិតខ្ពស់បំផុតនៃការលាក់បាំង ដែលធ្វើឱ្យពួកវាល្អសម្រាប់កម្មវិធីដែលត្រូវការការសម្ងាត់បំផុត។
និយមន័យផ្លូវការនៃការរុករកដោយនិចលភាព
ប្រព័ន្ធនាវាចរណ៍និចលភាព (INS) គឺជាប្រព័ន្ធប៉ាន់ស្មានប៉ារ៉ាម៉ែត្រនាវាចរណ៍ដែលប្រើហ្គីរ៉ូស្កុប និងឧបករណ៍វាស់ល្បឿនជាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។ ប្រព័ន្ធនេះ ដោយផ្អែកលើលទ្ធផលនៃហ្គីរ៉ូស្កុប បង្កើតប្រព័ន្ធកូអរដោនេនាវាចរណ៍ ខណៈពេលដែលប្រើប្រាស់លទ្ធផលនៃឧបករណ៍វាស់ល្បឿន ដើម្បីគណនាល្បឿន និងទីតាំងរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុកនៅក្នុងប្រព័ន្ធកូអរដោនេនាវាចរណ៍។
ការអនុវត្តនៃការរុករកដោយនិចលភាព
បច្ចេកវិទ្យានិចលភាពបានរកឃើញកម្មវិធីយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងវិស័យផ្សេងៗគ្នា រួមទាំងវិស័យអាកាសចរណ៍ អាកាសចរណ៍ សមុទ្រ ការរុករកប្រេងកាត ភូមិសាស្ត្រ ការស្ទង់មតិមហាសមុទ្រ ការខួងយកភូមិសាស្ត្រ មនុស្សយន្ត និងប្រព័ន្ធផ្លូវដែក។ ជាមួយនឹងការមកដល់នៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានិចលភាពទំនើប បច្ចេកវិទ្យានិចលភាពបានពង្រីកប្រយោជន៍របស់ខ្លួនដល់ឧស្សាហកម្មរថយន្ត និងឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចវេជ្ជសាស្ត្រ ក្នុងចំណោមវិស័យផ្សេងៗទៀត។ វិសាលភាពនៃកម្មវិធីដែលកំពុងពង្រីកនេះគូសបញ្ជាក់ពីតួនាទីដ៏សំខាន់កាន់តែខ្លាំងឡើងនៃការរុករកនិចលភាពក្នុងការផ្តល់នូវសមត្ថភាពរុករក និងកំណត់ទីតាំងដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់សម្រាប់កម្មវិធីជាច្រើន។
សមាសធាតុស្នូលនៃការណែនាំនិចលភាព៖ជីរ៉ូស្កុបសរសៃអុបទិក
សេចក្តីផ្តើមអំពីឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ជីរ៉ូស្កូបអុបទិក
ប្រព័ន្ធរុករកនិចលភាពពឹងផ្អែកយ៉ាងខ្លាំងទៅលើភាពត្រឹមត្រូវ និងភាពជាក់លាក់នៃសមាសធាតុស្នូលរបស់វា។ សមាសធាតុមួយក្នុងចំណោមសមាសធាតុទាំងនោះដែលបានបង្កើនសមត្ថភាពនៃប្រព័ន្ធទាំងនេះយ៉ាងសំខាន់គឺ Fibre Optic Gyroscope (FOG)។ FOG គឺជាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដ៏សំខាន់មួយដែលដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការវាស់ល្បឿនមុំរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុកជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវគួរឱ្យកត់សម្គាល់។
ប្រតិបត្តិការ Gyroscope សរសៃអុបទិក
FOGs ដំណើរការលើគោលការណ៍នៃឥទ្ធិពល Sagnac ដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការបំបែកធ្នឹមឡាស៊ែរទៅជាផ្លូវពីរដាច់ដោយឡែកពីគ្នា ដែលអនុញ្ញាតឱ្យវាធ្វើដំណើរក្នុងទិសដៅផ្ទុយគ្នាតាមបណ្តោយរង្វិលជុំសរសៃអុបទិករុំ។ នៅពេលដែលឧបករណ៍ផ្ទុក ដែលបង្កប់ជាមួយ FOG បង្វិល ភាពខុសគ្នានៃពេលវេលាធ្វើដំណើររវាងធ្នឹមទាំងពីរគឺសមាមាត្រទៅនឹងល្បឿនមុំនៃការបង្វិលរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុក។ ការពន្យាពេលនេះ ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាល Sagnac ត្រូវបានវាស់វែងយ៉ាងច្បាស់លាស់ ដែលអាចឱ្យ FOG ផ្តល់ទិន្នន័យត្រឹមត្រូវទាក់ទងនឹងការបង្វិលរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុក។
គោលការណ៍នៃហ្គីរ៉ូស្កុបសរសៃអុបទិកពាក់ព័ន្ធនឹងការបញ្ចេញធ្នឹមពន្លឺពីឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺ។ ធ្នឹមពន្លឺនេះឆ្លងកាត់ឧបករណ៍ភ្ជាប់ ចូលពីចុងម្ខាង ហើយចេញពីចុងម្ខាងទៀត។ បន្ទាប់មកវាធ្វើដំណើរឆ្លងកាត់រង្វិលជុំអុបទិក។ ធ្នឹមពន្លឺពីរ ដែលមកពីទិសដៅផ្សេងៗគ្នា ចូលទៅក្នុងរង្វិលជុំ ហើយបំពេញការដាក់ជាន់គ្នាបន្ទាប់ពីវិលជុំវិញ។ ពន្លឺដែលត្រឡប់មកវិញចូលទៅក្នុងឌីយ៉ូតបញ្ចេញពន្លឺ (LED) ដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីរកឃើញអាំងតង់ស៊ីតេរបស់វា។ ខណៈពេលដែលគោលការណ៍នៃហ្គីរ៉ូស្កុបសរសៃអុបទិកអាចហាក់ដូចជាសាមញ្ញ បញ្ហាប្រឈមដ៏សំខាន់បំផុតគឺការលុបបំបាត់កត្តាដែលប៉ះពាល់ដល់ប្រវែងផ្លូវអុបទិកនៃធ្នឹមពន្លឺទាំងពីរ។ នេះគឺជាបញ្ហាសំខាន់បំផុតមួយដែលប្រឈមមុខក្នុងការអភិវឌ្ឍហ្គីរ៉ូស្កុបសរសៃអុបទិក។
១៖ ឌីយ៉ូតភ្លឺខ្លាំង 2: ឌីយ៉ូតឧបករណ៍ចាប់ពន្លឺ
៣. ឧបករណ៍ភ្ជាប់ប្រភពពន្លឺ 4.ឧបករណ៍ភ្ជាប់រង្វង់សរសៃ ៥. ចិញ្ចៀនសរសៃអុបទិក
គុណសម្បត្តិនៃ Gyroscopes ខ្សែកាបអុបទិក
ឧបករណ៍ FOG ផ្តល់នូវគុណសម្បត្តិជាច្រើនដែលធ្វើឱ្យពួកវាមានតម្លៃមិនអាចកាត់ថ្លៃបាននៅក្នុងប្រព័ន្ធរុករកនិចលភាព។ ពួកវាល្បីល្បាញដោយសារភាពត្រឹមត្រូវ ភាពជឿជាក់ និងភាពធន់ពិសេសរបស់វា។ មិនដូចហ្គីរ៉ូមេកានិចទេ ឧបករណ៍ FOG មិនមានផ្នែកចល័តទេ ដែលកាត់បន្ថយហានិភ័យនៃការពាក់ និងរហែក។ លើសពីនេះ ពួកវាមានភាពធន់នឹងការឆក់ និងរំញ័រ ដែលធ្វើឱ្យវាល្អសម្រាប់បរិស្ថានដែលមានតម្រូវការខ្ពស់ដូចជាកម្មវិធីអាកាសចរណ៍ និងការពារជាតិ។
ការរួមបញ្ចូលនៃ Gyroscopes ខ្សែកាបអុបទិកក្នុងការរុករកនិចលភាព
ប្រព័ន្ធរុករកនិចលភាពកំពុងបញ្ចូល FOGs កាន់តែច្រើនឡើងៗ ដោយសារតែភាពជាក់លាក់ និងភាពជឿជាក់ខ្ពស់របស់វា។ ហ្គីរ៉ូស្កូបទាំងនេះផ្តល់នូវការវាស់វែងល្បឿនមុំដ៏សំខាន់ដែលត្រូវការសម្រាប់ការកំណត់ទិសដៅ និងទីតាំងបានត្រឹមត្រូវ។ តាមរយៈការរួមបញ្ចូល FOGs ទៅក្នុងប្រព័ន្ធរុករកនិចលភាពដែលមានស្រាប់ ប្រតិបត្តិករអាចទទួលបានអត្ថប្រយោជន៍ពីភាពត្រឹមត្រូវនៃការរុករកដែលប្រសើរឡើង ជាពិសេសនៅក្នុងស្ថានភាពដែលភាពជាក់លាក់ខ្លាំងគឺចាំបាច់។
ការអនុវត្តនៃ Gyroscopes ខ្សែកាបអុបទិកក្នុងការរុករកនិចលភាព
ការដាក់បញ្ចូល FOGs បានពង្រីកការអនុវត្តប្រព័ន្ធរុករកនិចលភាពនៅទូទាំងវិស័យផ្សេងៗ។ នៅក្នុងវិស័យអាកាសចរណ៍ និងអាកាសចរណ៍ ប្រព័ន្ធដែលបំពាក់ដោយ FOG ផ្តល់នូវដំណោះស្រាយរុករកដ៏ច្បាស់លាស់សម្រាប់យន្តហោះ យន្តហោះគ្មានមនុស្សបើក និងយានអវកាស។ ពួកវាក៏ត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងការរុករកតាមសមុទ្រ ការស្ទង់មតិភូគព្ភសាស្ត្រ និងមនុស្សយន្តទំនើបៗ ដែលអាចឱ្យប្រព័ន្ធទាំងនេះដំណើរការជាមួយនឹងដំណើរការ និងភាពជឿជាក់កាន់តែប្រសើរ។
វ៉ារ្យ៉ង់រចនាសម្ព័ន្ធផ្សេងៗគ្នានៃហ្គីរ៉ូស្កូបខ្សែកាបអុបទិក
ហ្គីរ៉ូស្កុបសរសៃអុបទិកមានការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធផ្សេងៗគ្នា ដោយហ្គីរ៉ូស្កុបលេចធ្លោដែលកំពុងចូលទៅក្នុងវិស័យវិស្វកម្មគឺហ្គីរ៉ូស្កូបសរសៃអុបទិកដែលរក្សាបាននូវប៉ូឡារីសេសិនរង្វិលជុំបិទជិតនៅក្នុងស្នូលនៃហ្គីរ៉ូស្កូបនេះគឺរង្វិលជុំសរសៃដែលរក្សាប៉ូលារីសដែលមានសរសៃរក្សាប៉ូឡារីសេសិន និងក្របខ័ណ្ឌដែលបានរចនាឡើងយ៉ាងជាក់លាក់។ ការសាងសង់រង្វិលជុំនេះពាក់ព័ន្ធនឹងវិធីសាស្ត្ររបុំស៊ីមេទ្រីចំនួនបួន ដែលបំពេញបន្ថែមដោយជែលផ្សាភ្ជាប់ពិសេសមួយដើម្បីបង្កើតជារបុំរង្វិលជុំសរសៃសភាពរឹង។
លក្ខណៈពិសេសសំខាន់ៗនៃប៉ូឡារីសាស្យុង-រក្សាជាតិសរសៃអុបទិក Gបំពង់ YRO
▶ការរចនាក្របខ័ណ្ឌតែមួយគត់៖រង្វិលជុំហ្គីរ៉ូស្កុបមានលក្ខណៈពិសេសនៃការរចនាស៊ុមពិសេសមួយដែលសម្រួលដល់សរសៃរក្សាប៉ូឡារីសេប្រភេទផ្សេងៗបានយ៉ាងងាយស្រួល។
▶បច្ចេកទេសរបុំស៊ីមេទ្រីបួនដង៖បច្ចេកទេសរបុំស៊ីមេទ្រីបួនដងកាត់បន្ថយឥទ្ធិពល Shupe ដែលធានាបាននូវការវាស់វែងដ៏ច្បាស់លាស់ និងអាចទុកចិត្តបាន។
▶សម្ភារៈជែលផ្សាភ្ជាប់កម្រិតខ្ពស់៖ការប្រើប្រាស់សម្ភារៈជែលផ្សាភ្ជាប់កម្រិតខ្ពស់ រួមផ្សំជាមួយនឹងបច្ចេកទេសព្យាបាលពិសេសមួយ បង្កើនភាពធន់នឹងរំញ័រ ដែលធ្វើឱ្យរង្វិលជុំហ្គីរ៉ូស្កូបទាំងនេះល្អសម្រាប់កម្មវិធីនៅក្នុងបរិយាកាសដែលទាមទារខ្លាំង។
▶ស្ថេរភាពភាពស៊ីសង្វាក់គ្នាសីតុណ្ហភាពខ្ពស់៖រង្វិលជុំហ្គីរ៉ូស្កុបបង្ហាញពីស្ថេរភាពស៊ីសង្វាក់គ្នានៅសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ដែលធានាបាននូវភាពត្រឹមត្រូវ សូម្បីតែនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌកម្ដៅខុសៗគ្នាក៏ដោយ។
▶ ក្របខ័ណ្ឌទម្ងន់ស្រាលសាមញ្ញ៖រង្វិលជុំហ្គីរ៉ូស្កុបត្រូវបានរចនាឡើងជាមួយនឹងក្របខ័ណ្ឌសាមញ្ញ ប៉ុន្តែមានទម្ងន់ស្រាល ដែលធានានូវភាពជាក់លាក់ខ្ពស់នៃដំណើរការ។
▶ដំណើរការរុំជាប់លាប់៖ដំណើរការរបុំនៅតែមានស្ថេរភាព ដោយសម្របខ្លួនទៅនឹងតម្រូវការរបស់ឧបករណ៍បង្វិលសរសៃអុបទិកដែលមានភាពជាក់លាក់ជាច្រើន។
ឯកសារយោង
Groves, PD (2008). សេចក្តីផ្តើមអំពីការរុករកដោយនិចលភាព។ទិនានុប្បវត្តិនៃការរុករក, 61(1), 13-28។
El-Sheimy, N., Hou, H., & Niu, X. (2019). បច្ចេកវិទ្យាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានិចលភាពសម្រាប់កម្មវិធីរុករក៖ ទំនើបបំផុត។ការរុករកតាមផ្កាយរណប, 1(1), 1-15។
Woodman, OJ (2007). សេចក្តីផ្តើមអំពីការរុករកដោយនិចលភាព។សាកលវិទ្យាល័យខេមប្រ៊ីជ មន្ទីរពិសោធន៍កុំព្យូទ័រ UCAM-CL-TR-696.
Chatila, R., & Laumond, JP (1985). ការយោងទៅលើទីតាំង និងការធ្វើគំរូពិភពលោកដែលស៊ីសង្វាក់គ្នាសម្រាប់មនុស្សយន្តចល័ត។នៅក្នុងសន្និសីទអន្តរជាតិ IEEE ឆ្នាំ 1985 ស្តីពីមនុស្សយន្ត និងស្វ័យប្រវត្តិកម្ម(ភាគ ២ ទំព័រ ១៣៨-១៤៥)។ IEEE។
ត្រូវការការពិគ្រោះយោបល់ឥតគិតថ្លៃមែនទេ?
គម្រោងមួយចំនួនរបស់ខ្ញុំ
ស្នាដៃដ៏អស្ចារ្យដែលខ្ញុំបានរួមចំណែក។ មានមោទនភាពណាស់!
