এয়ারবর্ন ফাইবার অপটিক ইনর্শিয়াল নেভিগেশন সমাধান

উচ্চ নির্ভুলতা নেভিগেশন সিস্টেম বিমান নেভিগেশন নিয়ন্ত্রণ এবং এর অস্ত্র সিস্টেমের সুনির্দিষ্ট আক্রমণের মূল সরঞ্জাম।এর মূলধারার স্কিমগুলির মধ্যে রয়েছে প্ল্যাটফর্ম স্কিম এবং স্ট্র্যাপডাউন স্কিম। স্ট্র্যাপডাউন ইনর্শিয়াল টেকনোলজি এবং অপটিক্যাল গাইরোর বিকাশের সাথে, উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা, হালকা এবং ছোট আকার, কম বিদ্যুত খরচ এবং কম খরচের সুবিধার সাথে স্ট্র্যাপডাউন বায়ুবাহিত ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।^[১-৪].বর্তমানে, এয়ারবর্ন স্ট্র্যাপডাউন নেভিগেশন সিস্টেম হল লেজার গাইরো স্ট্র্যাপডাউন নেভিগেশন সিস্টেম এবং ফাইবার অপটিক গাইরো স্ট্র্যাপডাউন নেভিগেশন সিস্টেমের সংমিশ্রণ। এর মধ্যে নর্থরপ গ্রুমম্যানের এলএন-100জি, হানিওয়েলের এইচ-764জি লেজার গাইরো স্ট্র্যাপডাউন নেভিগেশন সিস্টেম এবং নর্থরপ স্ট্র্যাপডাউন নেভিগেশন সিস্টেম। অপটিক গাইরো স্ট্র্যাপডাউন নেভিগেশন সিস্টেম আমেরিকান যুদ্ধবিমান বহরে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে^[১].Northrop Grumman কোম্পানি উচ্চ নির্ভুল ফাইবার অপটিক গাইরোর গুরুত্বপূর্ণ প্রতীক সহ হেলিকপ্টারের জন্য LN-251 নেভিগেশন সিস্টেম তৈরি করেছে এবং তারপরে বিমানের নেভিগেশনের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার জন্য LN-260 তৈরি করেছে৷ LN-260 মার্কিন বিমান বাহিনী দ্বারা নির্বাচিত হয়েছিল F-16 বহুজাতিক ফাইটার ফ্লিটের এভিওনিক্স আপগ্রেড। মোতায়েনের আগে, LN-260 সিস্টেমটি 0.49n মাইল (CEP), 1.86ft/s (RMS) এর উত্তরমুখী বেগের ত্রুটি এবং একটি অবস্থান নির্ভুলতা অর্জনের জন্য পরীক্ষা করা হয়েছিল। একটি অত্যন্ত গতিশীল পরিবেশে 2.43ft/s (RMS) এর ইস্টবাউন্ড বেগের ত্রুটি। অতএব, অপটিক্যাল স্ট্র্যাপডাউন ইনর্শিয়াল নেভিগেশন সিস্টেম নেভিগেশন এবং গাইডেন্স ক্ষমতার পরিপ্রেক্ষিতে বিমানের অপারেশনাল প্রয়োজনীয়তা সম্পূর্ণরূপে পূরণ করতে পারে।^[১].

লেজার গাইরো স্ট্র্যাপডাউন নেভিগেশন সিস্টেমের সাথে তুলনা করে, ফাইবার অপটিক গাইরো স্ট্র্যাপডাউন নেভিগেশন সিস্টেমের নিম্নলিখিত সুবিধা রয়েছে: 1) এটির যান্ত্রিক ঝাঁকুনির প্রয়োজন হয় না, সিস্টেমের কাঠামো এবং কম্পন হ্রাস নকশার জটিলতাকে সহজ করে, ওজন এবং শক্তি খরচ হ্রাস করে এবং উন্নত করে ন্যাভিগেশন সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতা;2) ফাইবার অপটিক গাইরোর নির্ভুল বর্ণালী কৌশলগত স্তর থেকে কৌশলগত স্তরকে কভার করে এবং এর সংশ্লিষ্ট ন্যাভিগেশন সিস্টেমটি একটি সংশ্লিষ্ট ন্যাভিগেশন সিস্টেম স্পেকট্রামও গঠন করতে পারে, যা দৃষ্টিভঙ্গি সিস্টেম থেকে নেভিগেশন সিস্টেম পর্যন্ত সমস্ত কিছুকে কভার করে দীর্ঘ-পরিসরের জন্য। সহনশীলতা বিমান;3) ফাইবার অপটিক জাইরোস্কোপের আয়তন সরাসরি ফাইবার রিংয়ের আকারের উপর নির্ভর করে।সূক্ষ্ম ব্যাসের ফাইবারের পরিপক্ক প্রয়োগের সাথে, একই নির্ভুলতার সাথে ফাইবার অপটিক জাইরোস্কোপের আয়তন ছোট থেকে ছোট হয়ে আসছে এবং আলো এবং ক্ষুদ্রকরণের বিকাশ একটি অনিবার্য প্রবণতা।

সামগ্রিক নকশা স্কিম

বায়ুবাহিত ফাইবার অপটিক গাইরো স্ট্র্যাপডাউন নেভিগেশন সিস্টেম সম্পূর্ণরূপে সিস্টেমের তাপ অপচয় এবং আলোক বৈদ্যুতিক বিচ্ছেদ বিবেচনা করে এবং "তিন-গহ্বর" স্কিম গ্রহণ করে^[৬,৭], IMU গহ্বর, ইলেকট্রনিক গহ্বর এবং সেকেন্ডারি পাওয়ার গহ্বর সহ।IMU গহ্বরে IMU বডি স্ট্রাকচার, অপটিক্যাল ফাইবার সেন্সিং রিং এবং কোয়ার্টজ নমনীয় অ্যাক্সিলোমিটার (কোয়ার্টজ প্লাস মিটার); ইলেকট্রনিক গহ্বরে একটি গাইরো ফটোইলেকট্রিক বক্স, একটি মিটার রূপান্তর বোর্ড, একটি নেভিগেশন কম্পিউটার এবং ইন্টারফেস বোর্ড এবং একটি স্যানিটেশন গাইড থাকে বোর্ড;সেকেন্ডারি পাওয়ার ক্যাভিটিতে একটি প্যাকেজড সেকেন্ডারি পাওয়ার মডিউল, ইএমআই ফিল্টার, চার্জ-ডিসচার্জ ক্যাপাসিটর রয়েছে৷ আইএমইউ গহ্বরে গাইরো ফটোইলেকট্রিক বক্স এবং অপটিক্যাল ফাইবার রিং একসাথে গাইরো উপাদান গঠন করে এবং কোয়ার্টজ নমনীয় অ্যাক্সিলোমিটার এবং মিটার রূপান্তর প্লেট একসাথে অ্যাক্সিলোমিটার উপাদান গঠন করে^[৮].

সামগ্রিক স্কিমটি আলোক বৈদ্যুতিক উপাদানগুলির পৃথকীকরণ এবং প্রতিটি উপাদানের মডুলার নকশা, এবং সামগ্রিক তাপ অপচয় এবং ক্রস হস্তক্ষেপের দমন নিশ্চিত করার জন্য অপটিক্যাল সিস্টেম এবং সার্কিট সিস্টেমের পৃথক নকশার উপর জোর দেয়। ডিবাগযোগ্যতা এবং সমাবেশ প্রযুক্তি উন্নত করার জন্য পণ্য, সংযোগকারীগুলি ইলেকট্রনিক চেম্বারে সার্কিট বোর্ডগুলিকে সংযুক্ত করতে ব্যবহৃত হয় এবং IMU চেম্বারের অপটিক্যাল ফাইবার রিং এবং অ্যাক্সিলোমিটার যথাক্রমে ডিবাগ করা হয়৷আইএমইউ গঠনের পর পুরো সমাবেশ করা হয়।

 বৈদ্যুতিন গহ্বরের সার্কিট বোর্ড হল গাইরো আলোর উৎস, ডিটেক্টর এবং সামনের ডিসচার্জ সার্কিট সহ উপরে থেকে নিচ পর্যন্ত গাইরো ফটোইলেক্ট্রিক বক্স; টেবিল রূপান্তর বোর্ড মূলত অ্যাক্সিলোমিটার কারেন্ট সিগন্যালকে ডিজিটাল সিগন্যালে রূপান্তর সম্পন্ন করে; নেভিগেশন সমাধান এবং ইন্টারফেস সার্কিটে ইন্টারফেস বোর্ড এবং নেভিগেশন সলিউশন বোর্ড রয়েছে, ইন্টারফেস বোর্ড প্রধানত মাল্টি-চ্যানেল ইনর্শিয়াল ডিভাইস ডেটা, পাওয়ার সাপ্লাই মিথস্ক্রিয়া এবং বাহ্যিক যোগাযোগের সিঙ্ক্রোনাস অধিগ্রহণ সম্পন্ন করে, নেভিগেশন সলিউশন বোর্ড প্রধানত বিশুদ্ধ ইনর্শিয়াল নেভিগেশন এবং ইন্টিগ্রেটেড নেভিগেশন সলিউশন সম্পূর্ণ করে; গাইড বোর্ড প্রধানত সম্পূর্ণ করে স্যাটেলাইট নেভিগেশন, এবং ইন্টিগ্রেটেড নেভিগেশন সম্পূর্ণ করতে নেভিগেশন সমাধান বোর্ড এবং ইন্টারফেস বোর্ডে তথ্য পাঠায়। সেকেন্ডারি পাওয়ার সাপ্লাই এবং ইন্টারফেস সার্কিট সংযোগকারীর মাধ্যমে সংযুক্ত থাকে এবং সার্কিট বোর্ড সংযোগকারীর মাধ্যমে সংযুক্ত থাকে।

মূল প্রযুক্তি

1. ইন্টিগ্রেটেড ডিজাইন স্কিম

এয়ারবর্ন ফাইবার অপটিক গাইরো নেভিগেশন সিস্টেম একাধিক সেন্সরের একীকরণের মাধ্যমে বিমানের ছয় ডিগ্রি স্বাধীনতা গতি সনাক্তকরণ উপলব্ধি করে। তিনটি অক্ষ গাইরো এবং তিনটি অক্ষ অ্যাক্সিলোমিটার উচ্চ ইন্টিগ্রেশন ডিজাইনের জন্য বিবেচনা করা যেতে পারে, শক্তি খরচ, আয়তন এবং ওজন কমাতে পারে। ফাইবার অপটিকের জন্য গাইরো কম্পোনেন্ট, এটি তিন-অক্ষের ইন্টিগ্রেশন ডিজাইন করতে আলোর উত্স ভাগ করতে পারে; অ্যাক্সিলোমিটার উপাদানের জন্য, কোয়ার্টজ নমনীয় অ্যাক্সিলোমিটার সাধারণত ব্যবহার করা হয়, এবং রূপান্তর সার্কিট শুধুমাত্র তিনটি উপায়ে ডিজাইন করা যেতে পারে। সময়ের সমস্যাও রয়েছে মাল্টি-সেন্সর ডেটা অধিগ্রহণে সিঙ্ক্রোনাইজেশন।উচ্চ গতিশীল মনোভাব আপডেটের জন্য, সময়ের ধারাবাহিকতা মনোভাব আপডেটের যথার্থতা নিশ্চিত করতে পারে।

2. Photoelectric বিচ্ছেদ নকশা

ফাইবার অপটিক গাইরো হল একটি ফাইবার অপটিক সেন্সর যা Sagnac প্রভাবের উপর ভিত্তি করে কৌণিক হার পরিমাপ করে। তাদের মধ্যে, ফাইবার রিং হল ফাইবার জাইরোস্কোপের সংবেদনশীল কৌণিক গতির মূল উপাদান।এটি কয়েকশ মিটার থেকে কয়েক হাজার মিটার ফাইবার দ্বারা ক্ষতবিক্ষত হয়। যদি অপটিক্যাল ফাইবার রিংয়ের তাপমাত্রার ক্ষেত্রের পরিবর্তন হয়, তবে অপটিক্যাল ফাইবার রিংয়ের প্রতিটি বিন্দুতে তাপমাত্রা সময়ের সাথে পরিবর্তিত হয় এবং আলোর তরঙ্গের দুটি বিম বিন্দুর মধ্য দিয়ে যায়। বিভিন্ন সময়ে (অপটিক্যাল ফাইবার কয়েলের মাঝামাঝি বিন্দু ব্যতীত), তারা বিভিন্ন অপটিক্যাল পাথ অনুভব করে, যার ফলে একটি ফেজ পার্থক্য হয়, এই অ-পারস্পরিক ফেজ শিফটটি ঘূর্ণন দ্বারা সৃষ্ট সাগনেকে ফেজ শিফট থেকে আলাদা করা যায় না। তাপমাত্রা উন্নত করার জন্য ফাইবার অপটিক জাইরোস্কোপের কার্যকারিতা, জাইরোস্কোপের মূল উপাদান, ফাইবার রিং, তাপ উত্স থেকে দূরে রাখা প্রয়োজন।

ফটোইলেকট্রিক ইন্টিগ্রেটেড জাইরোস্কোপের জন্য, জাইরোস্কোপের ফটোইলেকট্রিক ডিভাইস এবং সার্কিট বোর্ডগুলি অপটিক্যাল ফাইবার রিংয়ের কাছাকাছি।যখন সেন্সর কাজ করছে, তখন ডিভাইসের তাপমাত্রা নিজেই কিছুটা বেড়ে যাবে, এবং বিকিরণ এবং পরিবাহনের মাধ্যমে অপটিক্যাল ফাইবার রিংকে প্রভাবিত করবে। অপটিক্যাল ফাইবার রিংয়ের উপর তাপমাত্রার প্রভাব সমাধান করার জন্য, সিস্টেমটি একটি ফটোইলেকট্রিক বিভাজন ব্যবহার করে অপটিক্যাল ফাইবার জাইরোস্কোপ, অপটিক্যাল পাথ স্ট্রাকচার এবং সার্কিট স্ট্রাকচার, ফাইবার এবং ওয়েভগাইড লাইন সংযোগের মধ্যে দুটি ধরণের গঠন স্বাধীন বিচ্ছেদ সহ। ফাইবার তাপ স্থানান্তর সংবেদনশীলতাকে প্রভাবিত করে আলোর উৎস বক্স থেকে তাপ এড়িয়ে চলুন।

3. পাওয়ার অন স্ব-সনাক্তকরণ নকশা

ফাইবার অপটিক গাইরো স্ট্র্যাপডাউন নেভিগেশন সিস্টেমে জড়ীয় ডিভাইসে বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা স্ব-পরীক্ষা ফাংশন থাকা প্রয়োজন। যেহেতু নেভিগেশন সিস্টেম ট্রান্সপোজিশন মেকানিজম ছাড়াই বিশুদ্ধ স্ট্র্যাপডাউন ইনস্টলেশন গ্রহণ করে, ইনর্শিয়াল ডিভাইসের স্ব-পরীক্ষা দুটি অংশে স্ট্যাটিক পরিমাপ দ্বারা সম্পন্ন হয়, যথা , ডিভাইস-স্তরের স্ব-পরীক্ষা এবং সিস্টেম-স্তরের স্ব-পরীক্ষা, বাহ্যিক স্থানান্তর উত্তেজনা ছাড়াই।

ERDI TECH LTD বিশেষ প্রযুক্তির জন্য সমাধান