Co je to vlákno-optický gyroskop?
Gyroskop s optickým vláknem je zařízení, které měří rotační pohyb platformy nebo objektu, na kterém je pomocí technologie optických vláken. Tato platforma může být cokoli, co se pohybuje, včetně auta, lodi, letadla nebo kosmické lodi. K stabilizaci a navigaci se nejčastěji používá gyroskop s optickým vláknem. Nejprve zdroj světla vydává paprsek světla v předvolebních intervalech, který se rozdělení dělí na dva samostatné fotony. Potom jsou tyto dva paprsky odesílány opačným směrem podél optického vlákna.
Délka optického vlákna se liší v různých gyroskopech. Ve skutečnosti by největší gyroskopy mohly mít 3,1 mil (5 km) optického vlákna, pevně stočené, i když většina je mnohem menší. Detektor se registruje, když každý foton dorazí a vypočítá časový rozdíl mezi každým.
Toto použití optické technologie je vysvětlenoed efekt Sagnac. Když je gyroskop dokonale klidně, dva paprsky světla dorazí ve stejný okamžik. Na druhé straně, když se gyroskop otáčí nebo se nakloní, je zkrácena cesta jednoho fotonu. Měřením časového rozdílu mezi návratem každého fotonu může gyroskop přesně určit, jakým způsobem se platforma otáčí a jak rychle.
Gyroskop může určit mnoho informací o jeho pohybu, takže je velmi užitečný jako stabilizátor. K stabilizaci zbraní, jako je rotující pistole na pohybující se nádrži, lze použít vlákno-optický gyroskop. Na velkých lodích se často používá ke stabilizaci satelitní antény, aby lodě udržovaly rádiovou komunikaci, a to i během hrubého moře.
Dalším účelem gyroskopu optického vlákna je navigace. Když se kombinuje globální polohovací systém (GPS) a gyroskop s optickým vláknem, výsledné zařízení se nazývá setrvačnou navigaciSystém (INS). ANS určuje polohu platformy, její rychlost a její orientaci. Výhodou může být vše od automobilů a monorasetivy po lodě a letadla. Dokonce i některé kosmické lodi a satelity nesou gyroskop pro přesnou navigaci.
Ve srovnání s jinými typy gyroskopů je vlákno-optický gyroskop menší, lehčí a odolnější. Skládá se především z velmi lehkého optického vlákna; Mechanické gyroskopy mají na stojanu několik kovových kusů. Verze s optickými vlákny trvá déle než mechanické i plynové gyroskopy, protože nemá žádné spřádací díly. Vlákno-optický typ gyroskopu je také velmi přesný, protože je schopen detekovat změny tak malé jako jeden stupeň za hodinu.