جایروسکوپ ، اصول و کارکرد
یکی از کاربرد های فناوری لیزر که انقلابی به پا کرد، استفاده از ان در ژیروسکوپ های لیزری بود.
ژیروسکوپ چیست؟
ژیروسکوپ به منظور تثبیت موقعیت وسایل متحرک مانند هواپیما، بالگرد، کشتی و وسایل نقلیه ی زمینی با دستگاه های جنگی به کار می روند. ژیروسکوپ های معمولی شامل یک بخش گرداننده هستند که روی بخش گردان نصب می شوند. مدل های مربوط، حرکت های توپی گردان را می گیرد و به صفحات نمایش مناسب هدایت می کند و اطلاعاتی درباره ی انحراف از موقعیت اولیه را به کاربر سامانه می دهد.
گرچه ژیروسکوپ های مکانیکی دارای قابلیت اطمینان و دقت بالایی می باشند ولی یک اشکال کوچک در انها، در تعیین وضعیت ایجاد اشتباه می کند و با گذشت زمان این خطا بیشتر هم می شود.
ژیروسکوپ هایی که در خطوط هوایی مورد استفاده اند در موقعیت های مختلف دارای خطاهای مشخص هستند. برای مثال هنگام عبور از منتهی الیه اقیانوس اطلس، حدود چند کیلو متر خطا به وجود می اید. با استفاده از لیزرها، می توان عدم دقت ژیروسکوپ های عادی را حذف نمود. چرا که در ژیروسکوپ های لیزری، یک بخش گردان غیر مکانیکی جانشین نوع مکانیکی ان، می گردد.
ژیروسکوپ های لیزری
ژیروسکوپ های لیزری شامل لیزر های نوع جامد کریستالی هستند که به صورت حلقه یا مثلثی طراحی شده، پروتون ها هنگام حرکت در مسیر خود در این دسته از لیزرها، اطلاعات لازم را فراهم می اورند.
کاربرد ژیروسکوپ های لیزری حلقه ای در هواپیماهای جنگی است. این نوع ژیروسکوپ ها کوچک و سبکند و فاقد قسمت های مکانیکی هستند و لذا برای محیط های با حرکت و تکان های زیاد مناسب می باشد.
در ژیروسکوپ های لیزری ممکن است خطاهای نا چیز مشاهده شود که ناشی از چگونگی ارتباط ژیروسکوپ با سلاح بوده و مربوط به خود ژیروسکوپ نمی باشد.
چند شرکت از جمله شرکت سامانه های کنترل و هدایت منابع لیتون، بخش سامانه دریایی شرکت فرانتی، بخش دینامیک هوایی شرکت براک نل، بخش دفاع و هنوانوردی شرکت هانی ول و همچنین شرکت ای ال ام اریکسون به عنوان تولید کنندگان ژیروسکوپ های لیزری حلقه ای، برای کاربرد متعدد، شناخته شده اند.
منبع مجله هوا فضا
ژیروسکوپ چیست؟
ژیروسکوپ به منظور تثبیت موقعیت وسایل متحرک مانند هواپیما، بالگرد، کشتی و وسایل نقلیه ی زمینی با دستگاه های جنگی به کار می روند. ژیروسکوپ های معمولی شامل یک بخش گرداننده هستند که روی بخش گردان نصب می شوند. مدل های مربوط، حرکت های توپی گردان را می گیرد و به صفحات نمایش مناسب هدایت می کند و اطلاعاتی درباره ی انحراف از موقعیت اولیه را به کاربر سامانه می دهد.
گرچه ژیروسکوپ های مکانیکی دارای قابلیت اطمینان و دقت بالایی می باشند ولی یک اشکال کوچک در انها، در تعیین وضعیت ایجاد اشتباه می کند و با گذشت زمان این خطا بیشتر هم می شود.
ژیروسکوپ هایی که در خطوط هوایی مورد استفاده اند در موقعیت های مختلف دارای خطاهای مشخص هستند. برای مثال هنگام عبور از منتهی الیه اقیانوس اطلس، حدود چند کیلو متر خطا به وجود می اید. با استفاده از لیزرها، می توان عدم دقت ژیروسکوپ های عادی را حذف نمود. چرا که در ژیروسکوپ های لیزری، یک بخش گردان غیر مکانیکی جانشین نوع مکانیکی ان، می گردد.
ژیروسکوپ های لیزری
ژیروسکوپ های لیزری شامل لیزر های نوع جامد کریستالی هستند که به صورت حلقه یا مثلثی طراحی شده، پروتون ها هنگام حرکت در مسیر خود در این دسته از لیزرها، اطلاعات لازم را فراهم می اورند.
کاربرد ژیروسکوپ های لیزری حلقه ای در هواپیماهای جنگی است. این نوع ژیروسکوپ ها کوچک و سبکند و فاقد قسمت های مکانیکی هستند و لذا برای محیط های با حرکت و تکان های زیاد مناسب می باشد.
در ژیروسکوپ های لیزری ممکن است خطاهای نا چیز مشاهده شود که ناشی از چگونگی ارتباط ژیروسکوپ با سلاح بوده و مربوط به خود ژیروسکوپ نمی باشد.
چند شرکت از جمله شرکت سامانه های کنترل و هدایت منابع لیتون، بخش سامانه دریایی شرکت فرانتی، بخش دینامیک هوایی شرکت براک نل، بخش دفاع و هنوانوردی شرکت هانی ول و همچنین شرکت ای ال ام اریکسون به عنوان تولید کنندگان ژیروسکوپ های لیزری حلقه ای، برای کاربرد متعدد، شناخته شده اند.
منبع مجله هوا فضا
ژیروسکوپ و تاریخچه پایدار سازی برای جایگاه سلاحهای کنترل از دور :
منبع : Gyroscopes and the History of Stabilization for Remote Weapons Stations Will Dillingham on May 11, 2020
یک جایگاه سلاح کنترل از دور چیست ؟
یک جایگاه سلاح کنترل از راه دور (Remote Weapons Station) (RWS) یک سکوی سلاح کنترل از راه دور است که سلاحهای دارای گلوله های کالیبر سبک و متوسط روی آن نصب می شوند . به طور معمول یک جکارد (جایگاه سلاح کنترل از راه دور )(RWS) شامل اجزای حسگر ( زاویه سنج ها و شتاب سنج ها و غیره ) موتورهای حرکت دهنده ، یک برجک چرخان و یک رایانه است . امروزه شرکتهایی مانند Electro Optic Systems Pty Ltd به دنبال حق انحصاری توسعه نسل بعدی جکارد (RWS) های الکترو اپتیکال را که تثبیت شده با ژیروسکوپ ، آماده نبرد و ساخته شده برای هدفگیری دقیق هستند .
با توجه به این که دو مشخصه بسیار مهم جکارد (RWS) سرعت و دقت هدفگیری است ، روشهای پیشرفته تری برای تثبیت مورد نیاز هستند که مقابله با اهداف به درستی انجام شود . مهمترین وسیله ای که برای این کار مورد استفاده قرار می گیرد ، ژیروسکوپ است .
ژیروسکوپ به عنوان تثبیت کننده :
ژیروسکوپ برای محاسبه مدل حرکت افقی (pan) و عمودی (tilt) توسط جکارد (RWS) به کار می رود . مختصات کروی ( تتا ، فی و فاصله ) به طور طبیعی برای کاربرد این سیستم یک موضوع کلیدی است . زاویه تتا (theta)برای تنظیم موتور افقی و زاویه فی (phi) برای هدایت موتور عمودی و فاصله (rho) به طور معمول با استفاده از سیستم فاصله یاب لیزری تعیین می شود .
وظیفه ارتقای ثبات جایگاه های سلاح کاری است که همیشه سازش پیدا می کند . استفاده خلاقانه از حسگرها و سازه ها به آرامی ، نسبت دقت در مسافت را افزایش می دهد . در جولای 2019 ارتش ایالات متحده برای به دست آوردن ساختار پایدار تری برای به دست آوردن مدل دقیق تر افقی و عمودی توسط ژیروسکوپها ، یک درخواست برای تعبیه کردن یک ضد لرزش برای جکارد (RWS) و برجک چرخان انجام داد . به علت این که لرزش به شدت الگوریتمهای مدلسازی سلاح را تحت تاثیر قرار می دهد ، این کار می تواند باعث فشار برای توسعه در هر دو قسمت ، سازه مناسب و اصلاح انواع حسگرهای بادوام شود .
اما مساله اصلی این است که سنسور مناسب چیست ؟
ادامه دارد ...
