«Швабе» повышает точность систем навигации кораблей и самолетов
© shvabe.com
Запатентованное решение Холдинга «Швабе» совершенствует работу зеемановских лазерных гироскопов, применяющихся в навигационных системах кораблей и самолетов. Изобретение московских специалистов позволит создавать устройства, точность которых менее подвержена влиянию температуры окружающей среды.
Лазерные гироскопы, помимо прочего, отвечают за определение угла поворота воздушного и морского судна. Специалисты НИИ «Полюс» им. М. Ф. Стельмаха, входящего в Холдинг «Швабе», запатентовали технологию для уменьшения влияния термомагнитного дрейфа на устройство, что повысит его чувствительность и точность.
Технология заключается в создании специального поля, компенсирующего сумму действующих на гироскоп постоянных магнитных полей — путем подачи постоянного тока в катушку, охватывающую газоразрядный промежуток гироскопа.
«Существенным фактором, влияющим на чувствительность и точность работы зеемановских лазерных гороскопов, является термомагнитный дрейф. Он выражается в изменении магнитной чувствительности устройства от температуры окружающей среды. Изобретение наших специалистов нацелено на эффективное решение этой проблемы», — рассказал заместитель генерального директора «Швабе» по НИОКР, руководитель приоритетного технологического направления по технологиям оптоэлектроники и фотоники Сергей Попов.
Сам по себе гироскоп — это устройство, сохраняющее устойчивость на одной точке опоры при вращении. Простейшим его примером служит игрушка-волчок, она же юла. Гироскоп используют в самых разных системах и областях: в стабилизаторах фото- и видеокамер, мобильных устройствах и игровых контроллерах, огнестрельном оружии и робототехнике, приборах навигации и квадрокоптерах. То есть везде, где так или иначе необходимо определять положение объекта в пространстве.
Основой устройства является ротор, за счет которого это положение сохраняется — чем быстрее крутится ротор, тем выше сопротивление изменениям направления оси вращения. Но у таких гироскопов есть ряд недостатков: необходимы уникальные подшипники и предельная балансировка, а из-за влияния трения в осях происходит уход гироскопа, что влияет на точность показаний.
Так, чтобы избавиться от подобных недостатков, был создан более совершенный гироскоп — лазерный. Он изготавливается из специального стекла, а вместо ротора в нем задействован кольцевой оптический квантовый генератор направленного излучения. Внутри лазерного гироскопа — плоский замкнутый контур из трех и более зеркал, между которыми циркулируют лучи лазера. В состоянии покоя они имеют одинаковую частоту света, но когда объект начинает менять свою ориентацию, лучи изменяют частоту в зависимости от угловой скорости этого движения.
Сегодня применяются лазерные гироскопы трех основных типов — вибрационный, фарадеевский и зеемановский. У первого частотная подставка основана на механическом реальном вращении гироскопа путем угловых вибраций, у второго и третьего — на искусственном, электрически управляемом расщеплении частот встречных волн в гироскопе.
Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.
