به تازگی ، تیم Ding Wei/Yingying Wang ، محققان دانشکده فیزیک و مهندسی الکترو نوری (SOPE) دانشگاه جینان ، و تیم ژائو شیائومینگ/رو وی مائوچون ، محققان موسسه تحقیقاتی هفتاد و هفتمین دوره از شرکت های سازنده کشتی سازی دولت چین را با استفاده از شرکت های بزرگ تولید می کنند (CSG). ژیروسکوپ های فیبر نوری توخالی. نتایج مربوطه در ارتباطات طبیعت منتشر شد.
"ما با موفقیت اولین ژیروسکوپ فیبر نوری با هسته توخالی درجه یک ناوبری را با بی ثباتی صفر-تعصب از {4}}}}}}}}}. 0017 درجه /ساعت توسعه دادیم ، که تقریباً 30 برابر کمتر از رکورد موجود است ، و نمونه اولیه برای بیش از 185 ساعت به طور مداوم و پایدار عمل کرده است." دینگ وی ، نویسنده همکار این مقاله ، به بولتن علوم چین گفت که دستاورد برجسته ، جهش کامل چین از نوآوری نظری تا تحقیقات کاربردی مهندسی در زمینه فناوری ژیروسکوپ فیبر نوری توخالی را نشان می دهد ، حکاکی یک علامت چینی متمایز برای توسعه فناوری ناوبری جهانی است.
فناوری ناوبری اینرسی از سنسورهای اینرسی (شتاب سنج و ژیروسکوپ ها) برای اندازه گیری شتاب و سرعت زاویه ای یک بدن در حال حرکت استفاده می کند ، که به نوبه خود می تواند برای استخراج اطلاعات حالت مانند موقعیت ، سرعت و نگرش استخراج شود. این فناوری به سیگنال های مرجع خارجی مانند ماهواره ها متکی نیست و به عنوان فناوری "مروارید صنعت" در زمینه های مدنی و نظامی شناخته می شود. سنسور سرعت زاویه ای مؤلفه اصلی کل سیستم ناوبری اینرسی است.
در مقایسه با سایر ژیروسکوپ ها ، ژیروسکوپ های فیبر نوری امیدوار کننده ترین سنسورهای سرعت زاویه ای به واسطه حالت جامد ، راه اندازی سریع آنها ، بی تأثیر از شتاب ، محدوده پویا بزرگ ، ساختار جمع و جور ، خروجی دیجیتال و غیره هستند. در میان آنها ، ژیروسکوپ فیبر نوری تداخل سنجی در حال حاضر موفق ترین سنسور فیبر نوری تجاری است و انتظار می رود که اندازه بازار جهانی تا سال 2033 از 3.6 میلیارد دلار فراتر رود. با این حال ، به دلیل آستانه های بالای فناوری ، بازار عمدتاً توسط چند کشور مانند ایالات متحده ، فرانسه ، چین ، اسرائیل ، ژاپن و آلمان حاکم است.
اگرچه پیشرفت قابل توجهی در فن آوری ژیروسکوپ فیبر نوری تداخل یافته است ، اما الیاف نوری سنتی هسته جامد به دلیل حساسیت مواد (شیشه سیلیس) به عوامل محیطی مانند دما ، میدان مغناطیسی ، تابش و تابش منجر به هزینه های زیاد و مصرف انرژی می شوند و سیستم نیاز به تعهد به مکانیسم های محافظت پیچیده و جبران خسارت دارد. بنابراین ، از دهه 1970 ، محققان همچنان به دنبال فن آوری های جایگزین با سازگاری بیشتر محیطی هستند ، که عمدتاً دو مسیر را تشکیل می دهند: فیبر نوری فیبری و فیبر نوری توخالی. با این حال ، این دو راه حل با چالش های مهم مهندسی روبرو هستند و هنوز هم اساساً مشکلات پیش روی ژیروسکوپ های فیبر نوری تداخل سنجی از دهه 1970 را حل نکرده اند.
از آنجا که مفهوم فیبر نوری فیبر نوری در سال 2006 (تنها یک سال دیرتر از ارتباط فیبر نوری هسته هوا) ارائه شد ، این زمینه به تدریج به یک کانون تحقیقاتی تبدیل شده است. علیرغم سازگاری عالی محیطی الیاف هسته هوا ، تنگناهای فنی حالت تحریک ، پشتی و متقاطع قطبش که در الیاف اولیه هسته هوا وجود داشته است ، مدت طولانی است که تحقق عملکرد اندازه گیری با دقت بالا را محدود کرده است. شایان ذکر است که فناوری ارتباطی فیبر توخالی به کاربردهای در مقیاس بزرگ دست یافته است ، در حالی که روند عملی ژیرو فیبر هسته توخالی هنوز عقب مانده است.
این تیم تحقیقاتی در توسعه ارتباطات فیبر نوری هسته توخالی در چین مشارکتهای اساسی داشته و شاهد روند کامل فناوری ارتباطات فیبر نوری توخالی از آزمایشگاه تا کاربرد بوده است. اعضای تیم کاملاً آگاه هستند که ژیروسکوپ فیبر هسته توخالی در مرحله مهمی برای انتقال از تأیید فناوری به کاربرد عملی قرار دارد. این تحقیق از طریق یک سری از نوآوری ها به دو جهش اصلی فن آوری رسیده است: اول ، دستیابی به موفقیت: اولین باری که ژیروسکوپ فیبر نوری توخالی به دقت درجه ناوبری ارتقا یافته است ({6}}}. 001 درجه /ترتیب بزرگی). و دوم ، ثبات محیطی: حساسیت دما با ترتیب بزرگی در مقایسه با ژیروسکوپ فیبر نوری هسته ای کاهش یافته است. این پیشرفت ها پایه و اساس فنی کاملی برای توسعه نسل جدیدی از سیستم های ناوبری اینرسی با دقت بالا ایجاد کرده است.
