小程序
传感搜
传感圈

新型光学陀螺仪有望用于航天器应用中

2019-06-11
关注
摘要 航天陀螺仪负责感知卫星自身的姿态变化情况,以确保卫星能够按照预定的轨迹飞行,并保持姿态的稳定。2018年,美国科学家研制出了迄今全球最小的光学陀螺仪,未来有望用于无人机和航天器上。

  陀螺仪是帮助车辆、无人机、可穿戴设备等明确其在三维空间中方向的设备。光学陀螺仪借助“萨格纳克效应”(Sagnac Effect)来获得高精度。该效应以法国物理学家乔治斯·萨格纳克的名字命名,可用于计算方向。


新型光学陀螺仪,资料图

  2018年的时候,美国科学家研制出了迄今全球最小的光学陀螺仪,其个头比一粒米还小,仅为目前最尖端光学陀螺仪大小的1/500,未来有望用于无人机和航天器上。

  陀螺仪被称为卫星的姿态敏感器,主要负责感知卫星自身的姿态变化情况,再实时传输相应数据,确保卫星能够按照预定的轨迹飞行,并保持姿态的稳定。由于其功能特点,世界航天航空强国都在开展并强化该领域的研究,其中美国、法国等最先开展,且对该项技术实施封锁;相比之下,我国对陀螺仪的研究起步较晚。

  在这种新型陀螺仪出现之前,市场上最小的高性能光学陀螺仪比高尔夫球还大,不适合于许多便携式应用。而且,随着光学陀螺仪越来越小,其捕获萨格纳克效应的信号也越来越弱,检测运动变得越来越困难,因而成为光学陀螺仪小型化之路上的“拦路虎”。

  现在,加州理工学院电子工程和医学工程系教授阿里·哈吉米瑞领导的科研团队,研制出了一种新的光学陀螺仪,其大小仅为目前同类最先进设备的1/500,但它们能够检测到比这些系统小30倍的相位移动。

  新型陀螺仪采用了一种名为“相互灵敏度增强”的新技术来改进性能。“相互”意味着对陀螺仪内两束光的影响一模一样。

  由于萨格纳克效应依赖于检测两束光在相反方向上行进时的差异,因此它被认为是非互易的。在这种新型陀螺仪内部,光线从微型光学波导(携带光的小导管,功能与电线相同)中通过,光路中可能影响光束的缺陷(例如热波动或光散射)和任何外部干扰都将对两束光产生相同的影响。团队找到了一种方法来消除这种“相互”噪声,同时保留萨格纳克效应的信号。相互的灵敏度增强改善了系统中的信噪比,并使光学陀螺仪能集成到比一粒米还小的芯片上。


中科院稀土研发中心,资料图

  延伸阅读:我国火箭发射背后的稀土材料

  稀土是新能源、新材料、航空航天、信息、生物、军工等尖端科技领域和国防建设的重要基础材料。新世纪以来,我国航天航空设备中源自稀土的核心新材料已经从主要依赖进口,转变为越来越多实现了国产化。

  在我国一次又一次的成功航天发射背后,采用稀土新材料制备技术的钐钴永磁辐射环功不可没,该设备为这一次次成功提供火箭精确定位、导航服务。钐钴永磁辐射环是一个不太起眼的小部件,但它用在火箭控制平台的陀螺仪上,能够自动控制电机速度,调整火箭方向,确保发射目标准确进入预定轨道。

您觉得本篇内容如何
评分

相关产品

Honeywell 霍尼韦尔 单通道航空航天 LVDT 航空航天位置测量传感器

单通道航空航天 LVDT;行程: 8.89 mm 至 35.56 mm [0.35 英寸至 1.4 英寸]; MTBF(平均故障间隔时间):最少 100 万小时。17-4 PH 不锈钢外壳

航天南洋 GH 模块和附件

GH可以使称重系统具有更高的精度

航天长城 Lippmann 水平仪

高精度倾角传感器Lippmann

湖南航天磁电 menci 传感器附件

NB-IoT 门磁传感器本产品适用于监控各类门、窗的开关状态,通过磁簧感应原理,快速对 门窗开关状态进行分辨,并通过 NB-iot 物联网将信号传输到服务平台。

北京通为传感 Aerogator 航空航天多通道FBG解调仪 光纤传感解调设备

光纤光栅|光纤光栅应变传感器|光纤光栅温度传感器|光纤光栅位移传感器|光纤光栅加速度传感器|光纤光栅压力传感器|静态光纤光栅解调仪|高速光纤光栅解调仪|光纤传感分析仪|分布式光纤传感测量系统|光纤可调滤波器|FBG|BOTDR|BOTDA|DAS|DTS|OFDR|光纤光栅解调仪|光纤传感器订制|解调仪订制。

Honeywell USA 1HPAB1 压力开关

压力开关\/\/航空航天压力开关

山东伟航敏芯 溅射金属基高精纳米膜芯体5mm7mm航空航天矿山设备仪表等 压力传感器芯体

公司拥有百级、千级洁净车间,生产溅射金属基高精纳米膜芯体。配备PECVD、离子束镀膜、离子束刻蚀、光刻机、激光调阻、测试等研发、生产设备。溅射金属基高精纳米膜芯体采用高性能溅射金属基纳米薄膜成型加工工艺,将纳米薄膜应变层溅射制程在金属弹性体上,实现了敏感体与弹性体的原子级结合,解决了传统传感器因敏感元件与弹性体之间受力滑动产生的漂移而导致的不稳定、不可靠的问题,真正实现了在高温、高压等恶劣环境下的长期稳定性和高可靠性。 公司建立了品控体系,通过了IS09001质量管理体系认证,产品经过严格的过程控制和检验检测,具有量程广、微型化、耐高低温、长期稳定性好等优势,精度等 级可达0.05%F.S-0. 1%F.S,整体水平居国内前列。具备年产100万只0-1000MPa芯体的生产能力。

Fatri 西人马 TYZV02-060- 000-002 压力传感器

应用场景: 航空航天、汽车、工业测量、风洞试验、各类爆破试验场合

航宇星测 HP10系列 压力传感器

 航空、航天发动机试车台  航空、航天测试测量设备  液压及气动控制系统  工业过程压力控制

Jewell Instruments 杰威尔 LCA-100 Series 加速度传感器

LCA-100系列是一个单轴加速计,其电压范围为±12至±18 Vdc,也被批准用于航空航天应用。Jewell LCA-100系列加速计是一个通用的±0.5g至±5g设备,专为工业、商业和航空航天传感要求而设计。特性和优点,应用

评论

您需要登录才可以回复|注册

提交评论

Mark

Hi,第一时间获取全球传感器最新鲜、最前沿的行业、技术资讯,赶紧来关注我吧

关注

点击进入下一篇

温度传感器在航天器热控加热技术中的应用

提取码
复制提取码
点击跳转至百度网盘