Desmistificando os giroscópios de fibra óptica de nível tático: princípios, aplicações e perspectivas de mercado.

Explore os princípios de funcionamento, as aplicações militares/civis e as perspectivas de mercado dos giroscópios de fibra óptica (FOGs) de nível tático. Conheça os principais produtos, como o GF-3G70 e o GF-3G90, e descubra seu papel nos setores aeroespacial, de drones e muito mais.

1.Introdução

No campo da navegação inercial moderna, os giroscópios de fibra óptica (FOGs) tornaram-se um dos dispositivos mais utilizados devido às suas vantagens exclusivas. Hoje, vamos explorar os princípios de funcionamento, o estado atual do mercado e as aplicações típicas dessa tecnologia, com foco especial nas características de desempenho dos giroscópios de fibra óptica de nível tático.

2.Princípios de funcionamento dos giroscópios de fibra óptica

Um giroscópio de fibra óptica é um sensor de fibra óptica totalmente de estado sólido baseado no efeito Sagnac. Seu componente principal é uma bobina de fibra óptica, onde a luz emitida por um diodo laser se propaga em duas direções ao longo da bobina. Quando o sistema gira, os caminhos de propagação dos dois feixes de luz produzem uma diferença. Medindo essa diferença de caminho óptico, o deslocamento angular do componente sensível pode ser determinado com precisão.

Em termos simples, imagine emitir dois feixes de luz em direções opostas em uma pista circular. Quando a pista está parada, os dois feixes retornam ao ponto de partida simultaneamente. No entanto, se a pista girar, a luz que se move na direção oposta à rotação percorrerá uma distância maior do que o outro feixe. O giroscópio de fibra óptica calcula o ângulo de rotação medindo essa pequena diferença.

3.Classificação técnica e situação do mercado

Com base em seus métodos de funcionamento, os giroscópios de fibra óptica podem ser divididos em:

Giroscópio de fibra óptica interferométrico (I-FOG)

Giroscópio de fibra óptica ressonante (R-FOG)

Giroscópio de fibra óptica com espalhamento Brillouin (B-FOG)

Em termos de níveis de precisão, incluem-se:

nível tático básico
Qualidade tática de alta gama
Grau de navegação
Grau de precisão

Atualmente, o mercado de giroscópios de fibra óptica apresenta características de dupla utilização para aplicações militares e civis:

Aplicações militares: Controle de atitude para jatos de combate/mísseis, navegação de tanques, medição de rumo de submarinos, etc.

Aplicações civis: navegação de carros/aeronaves, medição de pontes, perfuração de petróleo, etc.

Vale ressaltar que os giroscópios de fibra óptica de precisão média a alta são usados ​​principalmente em equipamentos militares de ponta, como os aeroespaciais, enquanto os produtos de baixo custo e baixa precisão são amplamente aplicados em áreas civis, como exploração de petróleo, controle de atitude de aeronaves agrícolas e robótica.

4.Desafios técnicos e tendências de desenvolvimento

A chave para alcançar giroscópios de fibra óptica de alta precisão reside em:

1.Estudar o impacto de dispositivos ópticos e ambientes físicos no desempenho.

2.Supressão do ruído de intensidade relativa.

Com o avanço da tecnologia de integração optoeletrônica e das fibras ópticas especiais, os giroscópios de fibra óptica estão evoluindo rapidamente em direção à miniaturização e à redução de custos. Giroscópios de fibra óptica integrados, de alta precisão e miniaturizados se tornarão a norma no futuro.

5.Produtos recomendados de giroscópio de fibra óptica de nível tático

Tomando como exemplo os produtos da Micro-Magic Company, seus giroscópios de fibra óptica de nível tático caracterizam-se por precisão média, baixo custo e longa vida útil, oferecendo vantagens significativas de preço no mercado. Abaixo, dois produtos populares:

GF-3G70

Características de desempenho:
Estabilidade do viés: 0,02~0,05°/h

Aplicações típicas:
Módulos eletro-ópticos/plataformas de controle de voo
Sistemas de Navegação Inercial (INS)/Unidades de Medição Inercial (IMU)
Dispositivos de estabilização de plataforma
Sistemas de posicionamento
Buscadores do Norte

GF-3G90

Características de desempenho:
Maior estabilidade de polarização: 0,006~0,015°/h
Longa vida útil, alta confiabilidade

Aplicações típicas:
controle de voo do UAV
Mapeamento e medição inercial orbital
Cápsulas eletro-ópticas
estabilizadores de plataforma

6.Conclusão

A tecnologia de giroscópios de fibra óptica possui significativa importância estratégica para o desenvolvimento industrial, de defesa e tecnológico de um país. Com os avanços tecnológicos e a expansão dos cenários de aplicação, os giroscópios de fibra óptica desempenharão um papel crucial em mais áreas. Produtos de nível tático, com sua excelente relação custo-benefício, estão ganhando ampla aplicação tanto no mercado militar quanto no civil.