Kuongezeka kwa mahitaji ya mifumo ya kuratibu kunahitaji kubuniwa kwa kanuni mpya za urambazaji. Hasa, mojawapo ya masharti yaliyoagizwa na kisasa ilikuwa kuanzishwa kwa njia za kujitegemea za kupima eneo la vitu vinavyolengwa. Uwezo huu hutolewa na mfumo wa kusogeza usio na nguvu ambao huondoa hitaji la mawimbi kutoka kwa viashiria vya redio na setilaiti.
Muhtasari wa teknolojia
Urambazaji usio na usawa unatokana na sheria za ufundi, zinazokuruhusu kurekebisha vigezo vya msogeo wa miili kulingana na fremu iliyowekwa ya marejeleo. Kwa mara ya kwanza, kanuni hii ya urambazaji ilianza kutumika hivi karibuni katika gyrocompasss za meli. Pamoja na uboreshaji wa vyombo vya kupimia vya aina hii, viliibukambinu ambayo huamua vigezo vilivyopimwa kulingana na kasi ya miili. Nadharia ya mfumo wa urambazaji wa inertial ilianza kuchukua sura karibu na miaka ya 1930. Kuanzia wakati huo, watafiti katika eneo hili walianza kulipa kipaumbele zaidi kwa kanuni za utulivu wa mifumo ya mitambo. Kwa mazoezi, dhana hii ni ngumu sana kutekeleza, kwa hivyo kwa muda mrefu ilibaki tu katika fomu ya kinadharia. Lakini katika miongo ya hivi majuzi, pamoja na ujio wa vifaa maalum kulingana na kompyuta, zana za urambazaji zisizo na nguvu zimetumika kikamilifu katika anga, uhandisi wa maji, n.k.
Vipengee vya mfumo
Vipengele vya lazima vya mfumo wowote wa ajizi ni vizuizi vya vifaa nyeti vya kupimia na vifaa vya kompyuta. Jamii ya kwanza ya vipengele inawakilishwa na gyroscopes na accelerometers, na ya pili ni vifaa vya kompyuta vinavyotumia algorithms fulani za hesabu. Usahihi wa njia kwa kiasi kikubwa inategemea sifa za vifaa nyeti. Kwa mfano, data ya kuaminika hufanya iwezekanavyo kupata mifumo ya urambazaji ya inertial tu na gyroscopes ya aina ya usahihi kwa kushirikiana na accelerometers. Lakini katika kesi hii, vifaa vya kiufundi vina shida kubwa kwa namna ya utata wa juu wa kujaza electromechanical, bila kutaja ukubwa mkubwa wa vifaa.
Jinsi mfumo unavyofanya kazi
Njia ya kubainisha viwianishi kwa kutumia mfumo wa inertial ni kuchakata data juu ya kuongeza kasi ya miili, pamoja na wao.kasi ya angular. Kwa hili, tena, vipengele nyeti vilivyowekwa moja kwa moja kwenye kitu kinacholengwa hutumiwa, shukrani ambayo habari huzalishwa kuhusu nafasi ya meta, mwendo wa harakati, umbali uliosafiri na kasi. Kwa kuongeza, kanuni ya uendeshaji wa mfumo wa urambazaji wa inertial hufanya iwezekanavyo kutumia njia za kuimarisha na hata kudhibiti moja kwa moja kitu. Kwa madhumuni kama haya, sensorer za kuongeza kasi za mstari na vifaa vya gyroscopic hutumiwa. Kwa msaada wa vifaa hivi, mfumo wa ripoti huundwa unaofanya kazi kuhusiana na trajectory ya kitu. Kwa mujibu wa mfumo wa kuratibu unaozalishwa, pembe za mwelekeo na mzunguko huamua. Faida za teknolojia hii ni pamoja na uhuru, uwezekano wa automatisering na kiwango cha juu cha kinga ya kelele.
Uainishaji wa mifumo ya urambazaji ajizi
Kimsingi, mifumo inayozingatiwa ya kusogeza imegawanywa katika mfumo na kamba (SINS). Ya kwanza pia huitwa kijiografia na inaweza kuwa na majukwaa mawili. Moja hutolewa na gyroscopes na inaelekezwa katika uwanja wa inertial, na pili inadhibitiwa na accelerometers na utulivu kuhusiana na ndege ya usawa. Matokeo yake, kuratibu ni kuamua kutumia taarifa kuhusu nafasi ya jamaa ya majukwaa mawili. Mifano ya SINS inachukuliwa kuwa ya juu zaidi ya teknolojia. Mfumo wa urambazaji wa inertial wa strapdown hauna hasara zinazohusiana na mapungufu katika matumizi ya gyroplatforms. Kasi namaeneo ya vitu katika mifano hiyo hubadilishwa kwenye kompyuta ya digital, ambayo pia ina uwezo wa kurekodi data kwenye mwelekeo wa angular. Maendeleo ya kisasa ya mifumo ya SINS inalenga kuboresha algoriti za ukokotoaji bila kupunguza usahihi wa data ya awali.
Njia za kubainisha mwelekeo wa mifumo ya jukwaa
Usipoteze umuhimu na mifumo inayofanya kazi na mifumo ili kubainisha data ya awali kuhusu mienendo ya kitu. Kwa sasa, aina zifuatazo za miundo ya urambazaji ya mfumo inertial inaendeshwa kwa ufanisi:
- Mfumo wa kijiometri. Mfano wa kawaida na majukwaa mawili, ambayo yalielezwa hapo juu. Mifumo kama hii ni sahihi sana, lakini ina vikwazo katika kuhudumia magari yanayopitika kwa urahisi yanayofanya kazi angani.
- Mfumo wa uchanganuzi. Pia hutumia accelerometers na gyroscopes, ambayo ni stationary jamaa na nyota. Faida za mifumo kama hii ni pamoja na uwezo wa kutumikia kwa ufanisi vitu vinavyoweza kubadilika kama makombora, helikopta na wapiganaji. Lakini hata kwa kulinganisha na mfumo wa urambazaji usio na kipimo, mifumo ya uchanganuzi inaonyesha usahihi wa chini katika kubainisha vigezo vya mienendo ya kitu.
- Mfumo wa nusu-uchanganuzi. Imetolewa na jukwaa moja, ikiendelea kuleta utulivu katika nafasi ya upeo wa macho wa ndani. Msingi huu una gyroscope na kipima kasi, na ukokotoaji hupangwa nje ya mfumo wa kufanya kazi.
Vipengele vya mifumo ya satelaiti inertial
Hili ni kundi la kuahidi la mifumo jumuishi ya kusogeza ambayo inachanganya manufaa ya vyanzo vya mawimbi ya setilaiti na miundo inayozingatiwa isiyo na kifani. Tofauti na mifumo maarufu ya satelaiti, mifumo kama hiyo inafanya uwezekano wa kutumia data zaidi juu ya mwelekeo wa angular na kuunda algorithms ya nafasi huru bila kukosekana kwa ishara za urambazaji. Kupata maelezo ya ziada ya geolocation hutuwezesha kitaalam kurahisisha mifano ya vipengele nyeti, kukataa vifaa vya gharama kubwa. Faida za mfumo wa urambazaji wa satelaiti isiyo na nguvu ni pamoja na uzani wa chini, saizi ndogo na miradi iliyorahisishwa ya usindikaji wa data. Kwa upande mwingine, kuyumba kwa gyroscopes ya MEMS husababisha mkusanyiko wa makosa katika uamuzi wa data.
Nyumba za matumizi ya mifumo ya inertial
Miongoni mwa watumiaji wanaowezekana wa teknolojia ya urambazaji isiyo na malipo ni wawakilishi wa tasnia mbalimbali. Hii sio tu unajimu na anga, lakini pia magari (mifumo ya urambazaji), roboti (njia za kudhibiti sifa za kinematic), michezo (kuamua mienendo ya mwendo), dawa na hata vifaa vya nyumbani, n.k.
Hitimisho
Nadharia ya urambazaji ajizi, dhana ambayo ilianza kuunda katika karne iliyopita, leo inaweza kuzingatiwa kama sehemu kamili ya mechatronics. Walakini, mafanikio ya hivi karibuni yanaonyesha kuwa siku zijazo zinawezakuonekana na uvumbuzi unaoendelea zaidi. Hii inathibitishwa na mwingiliano wa karibu wa mifumo ya urambazaji ya inertial na sayansi ya kompyuta na vifaa vya elektroniki. Kazi mpya kabambe zinaonekana, kupanua nafasi ya ukuzaji wa teknolojia zinazohusiana, pia kulingana na mechanics ya kinadharia. Wakati huo huo, wataalam katika mwelekeo huu wanafanya kazi kikamilifu katika kuboresha njia za kiufundi, msingi kati ya hizo ni gyroscopes ya micromechanical.
