ইনার্শিয়াল নেভিগেশন কী?
ইনার্শিয়াল নেভিগেশনের মৌলিক বিষয়গুলি
জড়তামূলক নেভিগেশনের মৌলিক নীতিগুলি অন্যান্য নেভিগেশন পদ্ধতির মতোই। এটি মূল তথ্য অর্জনের উপর নির্ভর করে, যার মধ্যে রয়েছে প্রাথমিক অবস্থান, প্রাথমিক অভিযোজন, প্রতিটি মুহূর্তে গতির দিক এবং অভিযোজন, এবং ধীরে ধীরে এই তথ্যগুলিকে (গাণিতিক ইন্টিগ্রেশন অপারেশনের অনুরূপ) একীভূত করে ন্যাভিগেশন পরামিতিগুলি, যেমন ওরিয়েন্টেশন এবং অবস্থান নির্ধারণ করা।
ইনার্শিয়াল নেভিগেশনে সেন্সরের ভূমিকা
একটি চলমান বস্তুর বর্তমান অভিযোজন (মনোভাব) এবং অবস্থান তথ্য পেতে, জড়ীয় নেভিগেশন সিস্টেমগুলি একগুচ্ছ গুরুত্বপূর্ণ সেন্সর ব্যবহার করে, যার মধ্যে মূলত অ্যাক্সিলোমিটার এবং জাইরোস্কোপ থাকে। এই সেন্সরগুলি একটি জড়ীয় রেফারেন্স ফ্রেমে বাহকের কৌণিক বেগ এবং ত্বরণ পরিমাপ করে। এরপর ডেটা একত্রিত করা হয় এবং সময়ের সাথে সাথে বেগ এবং আপেক্ষিক অবস্থান তথ্য প্রাপ্ত করার জন্য প্রক্রিয়াজাত করা হয়। পরবর্তীকালে, এই তথ্য প্রাথমিক অবস্থান তথ্যের সাথে একত্রে নেভিগেশন স্থানাঙ্ক ব্যবস্থায় রূপান্তরিত হয়, যার ফলে বাহকের বর্তমান অবস্থান নির্ধারণ করা হয়।
ইনার্শিয়াল ন্যাভিগেশন সিস্টেমের পরিচালনার নীতিমালা
ইনার্শিয়াল নেভিগেশন সিস্টেমগুলি স্বয়ংসম্পূর্ণ, অভ্যন্তরীণ ক্লোজড-লুপ নেভিগেশন সিস্টেম হিসাবে কাজ করে। ক্যারিয়ারের গতির সময় ত্রুটিগুলি সংশোধন করার জন্য এগুলি রিয়েল-টাইম বহিরাগত ডেটা আপডেটের উপর নির্ভর করে না। তাই, একটি একক ইনার্শিয়াল নেভিগেশন সিস্টেম স্বল্প-মেয়াদী নেভিগেশন কাজের জন্য উপযুক্ত। দীর্ঘ-মেয়াদী ক্রিয়াকলাপের জন্য, এটিকে অন্যান্য নেভিগেশন পদ্ধতির সাথে একত্রিত করতে হবে, যেমন স্যাটেলাইট-ভিত্তিক নেভিগেশন সিস্টেম, পর্যায়ক্রমে জমে থাকা অভ্যন্তরীণ ত্রুটিগুলি সংশোধন করার জন্য।
জড়তামূলক নৌচলাচলের গোপনীয়তা
আধুনিক ন্যাভিগেশন প্রযুক্তিতে, যার মধ্যে রয়েছে স্বর্গীয় ন্যাভিগেশন, উপগ্রহ ন্যাভিগেশন এবং রেডিও ন্যাভিগেশন, ইনর্শিয়াল ন্যাভিগেশন স্বায়ত্তশাসিত হিসেবে আলাদা। এটি বাহ্যিক পরিবেশে সংকেত নির্গত করে না বা স্বর্গীয় বস্তু বা বাহ্যিক সংকেতের উপর নির্ভর করে না। ফলস্বরূপ, ইনর্শিয়াল ন্যাভিগেশন সিস্টেমগুলি সর্বোচ্চ স্তরের গোপনীয়তা প্রদান করে, যা সর্বোচ্চ গোপনীয়তার প্রয়োজন এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য আদর্শ করে তোলে।
ইনার্শিয়াল নেভিগেশনের অফিসিয়াল সংজ্ঞা
ইনার্শিয়াল নেভিগেশন সিস্টেম (আইএনএস) হল একটি নেভিগেশন প্যারামিটার অনুমান ব্যবস্থা যা জাইরোস্কোপ এবং অ্যাক্সিলোমিটারকে সেন্সর হিসেবে ব্যবহার করে। জাইরোস্কোপের আউটপুটের উপর ভিত্তি করে এই সিস্টেমটি একটি নেভিগেশন স্থানাঙ্ক ব্যবস্থা প্রতিষ্ঠা করে এবং অ্যাক্সিলোমিটারের আউটপুট ব্যবহার করে নেভিগেশন স্থানাঙ্ক ব্যবস্থায় বাহকের বেগ এবং অবস্থান গণনা করে।
ইনার্শিয়াল নেভিগেশনের প্রয়োগ
জড়তা প্রযুক্তি বিভিন্ন ক্ষেত্রে বিস্তৃত প্রয়োগ খুঁজে পেয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে মহাকাশ, বিমান চলাচল, সামুদ্রিক, পেট্রোলিয়াম অনুসন্ধান, ভূ-তত্ত্ব, সমুদ্রবিজ্ঞান জরিপ, ভূতাত্ত্বিক খনন, রোবোটিক্স এবং রেল ব্যবস্থা। উন্নত জড়তা সেন্সরের আবির্ভাবের সাথে সাথে, জড়তা প্রযুক্তি অন্যান্য ক্ষেত্রগুলির মধ্যে মোটরগাড়ি শিল্প এবং চিকিৎসা ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলিতে তার উপযোগিতা প্রসারিত করেছে। অ্যাপ্লিকেশনের এই ক্রমবর্ধমান পরিধি বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উচ্চ-নির্ভুলতা নেভিগেশন এবং অবস্থান নির্ধারণ ক্ষমতা প্রদানে জড়তা নেভিগেশনের ক্রমবর্ধমান গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকার উপর জোর দেয়।
জড়তা নির্দেশিকার মূল উপাদান:ফাইবার অপটিক জাইরোস্কোপ
ফাইবার অপটিক জাইরোস্কোপের পরিচিতি
ইনার্শিয়াল নেভিগেশন সিস্টেমগুলি তাদের মূল উপাদানগুলির নির্ভুলতা এবং নির্ভুলতার উপর ব্যাপকভাবে নির্ভর করে। ফাইবার অপটিক জাইরোস্কোপ (FOG) এমন একটি উপাদান যা এই সিস্টেমগুলির ক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করেছে। FOG হল একটি গুরুত্বপূর্ণ সেন্সর যা উল্লেখযোগ্য নির্ভুলতার সাথে ক্যারিয়ারের কৌণিক বেগ পরিমাপে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
ফাইবার অপটিক জাইরোস্কোপ অপারেশন
FOG গুলি Sagnac প্রভাবের নীতিতে কাজ করে, যার মধ্যে একটি লেজার রশ্মিকে দুটি পৃথক পথে বিভক্ত করা হয়, যা এটিকে একটি কুণ্ডলীকৃত ফাইবার অপটিক লুপ বরাবর বিপরীত দিকে ভ্রমণ করতে দেয়। যখন FOG এর সাথে সংযুক্ত ক্যারিয়ারটি ঘোরে, তখন দুটি বিমের মধ্যে ভ্রমণ সময়ের পার্থক্য ক্যারিয়ারের ঘূর্ণনের কৌণিক বেগের সমানুপাতিক। এই সময় বিলম্ব, যা Sagnac ফেজ শিফট নামে পরিচিত, তারপর সঠিকভাবে পরিমাপ করা হয়, যা FOG কে ক্যারিয়ারের ঘূর্ণন সম্পর্কিত সঠিক তথ্য সরবরাহ করতে সক্ষম করে।
একটি ফাইবার অপটিক জাইরোস্কোপের নীতি হল একটি ফটোডিটেক্টর থেকে আলোর রশ্মি নির্গত করা। এই আলোক রশ্মি একটি কাপলারের মধ্য দিয়ে যায়, এক প্রান্ত থেকে প্রবেশ করে এবং অন্য প্রান্ত থেকে বেরিয়ে আসে। তারপর এটি একটি অপটিক্যাল লুপের মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করে। বিভিন্ন দিক থেকে আসা দুটি আলোক রশ্মি লুপে প্রবেশ করে এবং চারপাশে প্রদক্ষিণ করার পরে একটি সুসংগত সুপারপজিশন সম্পন্ন করে। ফিরে আসা আলো একটি আলোক-নির্গমনকারী ডায়োডে (LED) পুনরায় প্রবেশ করে, যা এর তীব্রতা সনাক্ত করতে ব্যবহৃত হয়। যদিও একটি ফাইবার অপটিক জাইরোস্কোপের নীতিটি সহজ মনে হতে পারে, তবে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ চ্যালেঞ্জ হল দুটি আলোক রশ্মির অপটিক্যাল পথের দৈর্ঘ্যকে প্রভাবিত করে এমন কারণগুলি দূর করা। এটি ফাইবার অপটিক জাইরোস্কোপের বিকাশে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ সমস্যাগুলির মধ্যে একটি।
১: সুপারলুমিনেসেন্ট ডায়োড 2: ফটোডিটেক্টর ডায়োড
৩.আলোর উৎস সংযোগকারী 4.ফাইবার রিং কাপলার ৫. অপটিক্যাল ফাইবার রিং
ফাইবার অপটিক জাইরোস্কোপের সুবিধা
FOG গুলির বেশ কিছু সুবিধা রয়েছে যা এগুলিকে ইনর্শিয়াল নেভিগেশন সিস্টেমে অমূল্য করে তোলে। এগুলি তাদের ব্যতিক্রমী নির্ভুলতা, নির্ভরযোগ্যতা এবং স্থায়িত্বের জন্য বিখ্যাত। যান্ত্রিক জাইরোর বিপরীতে, FOG গুলির কোনও চলমান অংশ থাকে না, যা ক্ষয়ক্ষতির ঝুঁকি হ্রাস করে। উপরন্তু, এগুলি শক এবং কম্পনের বিরুদ্ধে প্রতিরোধী, যা এগুলিকে মহাকাশ এবং প্রতিরক্ষা অ্যাপ্লিকেশনের মতো কঠিন পরিবেশের জন্য আদর্শ করে তোলে।
ইনার্শিয়াল নেভিগেশনে ফাইবার অপটিক জাইরোস্কোপের একীকরণ
ইনার্শিয়াল নেভিগেশন সিস্টেমগুলি তাদের উচ্চ নির্ভুলতা এবং নির্ভরযোগ্যতার কারণে ক্রমবর্ধমানভাবে FOG-গুলিকে অন্তর্ভুক্ত করছে। এই জাইরোস্কোপগুলি ওরিয়েন্টেশন এবং অবস্থানের সঠিক নির্ধারণের জন্য প্রয়োজনীয় গুরুত্বপূর্ণ কৌণিক বেগ পরিমাপ সরবরাহ করে। বিদ্যমান ইনার্শিয়াল নেভিগেশন সিস্টেমগুলিতে FOG-গুলিকে একীভূত করার মাধ্যমে, অপারেটররা উন্নত নেভিগেশন নির্ভুলতা থেকে উপকৃত হতে পারে, বিশেষ করে এমন পরিস্থিতিতে যেখানে চরম নির্ভুলতা প্রয়োজন।
ইনার্শিয়াল নেভিগেশনে ফাইবার অপটিক জাইরোস্কোপের প্রয়োগ
FOG-এর অন্তর্ভুক্তির ফলে বিভিন্ন ক্ষেত্রে ইনর্শিয়াল নেভিগেশন সিস্টেমের প্রয়োগ প্রসারিত হয়েছে। মহাকাশ এবং বিমান চলাচলে, FOG-সজ্জিত সিস্টেমগুলি বিমান, ড্রোন এবং মহাকাশযানের জন্য সুনির্দিষ্ট নেভিগেশন সমাধান প্রদান করে। এগুলি সামুদ্রিক নেভিগেশন, ভূতাত্ত্বিক জরিপ এবং উন্নত রোবোটিক্সেও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যা এই সিস্টেমগুলিকে উন্নত কর্মক্ষমতা এবং নির্ভরযোগ্যতার সাথে পরিচালনা করতে সক্ষম করে।
ফাইবার অপটিক জাইরোস্কোপের বিভিন্ন কাঠামোগত রূপ
ফাইবার অপটিক জাইরোস্কোপ বিভিন্ন কাঠামোগত কনফিগারেশনে আসে, যার মধ্যে বর্তমানে প্রকৌশল জগতে প্রবেশকারী প্রধানটি হলক্লোজড-লুপ পোলারাইজেশন-রক্ষণাবেক্ষণকারী ফাইবার অপটিক জাইরোস্কোপএই জাইরোস্কোপের মূলে রয়েছেমেরুকরণ-রক্ষণাবেক্ষণকারী ফাইবার লুপ, যার মধ্যে রয়েছে মেরুকরণ-রক্ষণাবেক্ষণকারী তন্তু এবং একটি সুনির্দিষ্টভাবে পরিকল্পিত কাঠামো। এই লুপটির নির্মাণে একটি চারগুণ প্রতিসম ঘূর্ণন পদ্ধতি জড়িত, যা একটি অনন্য সিলিং জেল দ্বারা পরিপূরক যা একটি সলিড-স্টেট ফাইবার লুপ কয়েল তৈরি করে।
এর মূল বৈশিষ্ট্যপোলারাইজেশন-রক্ষণাবেক্ষণ ফাইবার অপটিক জিইরো কয়েল
▶অনন্য ফ্রেমওয়ার্ক ডিজাইন:জাইরোস্কোপ লুপগুলিতে একটি স্বতন্ত্র কাঠামোগত নকশা রয়েছে যা বিভিন্ন ধরণের পোলারাইজেশন-রক্ষণাবেক্ষণকারী তন্তুগুলিকে সহজেই মিটমাট করে।
▶চারগুণ প্রতিসম ঘুরানোর কৌশল:চারগুণ প্রতিসম ঘূর্ণন কৌশলটি শুপের প্রভাবকে কমিয়ে দেয়, সুনির্দিষ্ট এবং নির্ভরযোগ্য পরিমাপ নিশ্চিত করে।
▶ উন্নত সিলিং জেল উপাদান:উন্নত সিলিং জেল উপকরণের ব্যবহার, একটি অনন্য নিরাময় কৌশলের সাথে মিলিত হয়ে, কম্পনের প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি করে, যা এই জাইরোস্কোপ লুপগুলিকে কঠিন পরিবেশে ব্যবহারের জন্য আদর্শ করে তোলে।
▶উচ্চ তাপমাত্রার সুসংগতি স্থিতিশীলতা:জাইরোস্কোপ লুপগুলি উচ্চ তাপমাত্রার সুসংগতি স্থিতিশীলতা প্রদর্শন করে, এমনকি বিভিন্ন তাপীয় পরিস্থিতিতেও নির্ভুলতা নিশ্চিত করে।
▶সরলীকৃত হালকা ওজনের ফ্রেমওয়ার্ক:জাইরোস্কোপ লুপগুলি একটি সহজ কিন্তু হালকা কাঠামোর সাথে তৈরি করা হয়েছে, যা উচ্চ প্রক্রিয়াকরণ নির্ভুলতার নিশ্চয়তা দেয়।
▶ ধারাবাহিক ঘুরানোর প্রক্রিয়া:বিভিন্ন নির্ভুল ফাইবার অপটিক জাইরোস্কোপের প্রয়োজনীয়তার সাথে খাপ খাইয়ে নিয়ে, ঘুরানোর প্রক্রিয়াটি স্থিতিশীল থাকে।
তথ্যসূত্র
গ্রোভস, পিডি (২০০৮)। ইনার্শিয়াল নেভিগেশনের ভূমিকা।জার্নাল অফ নেভিগেশন, 61(১), ১৩-২৮।
এল-শেইমি, এন., হাউ, এইচ., এবং নিউ, এক্স. (২০১৯)। নেভিগেশন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ইনার্শিয়াল সেন্সর প্রযুক্তি: অত্যাধুনিক।স্যাটেলাইট নেভিগেশন, ১(১), ১-১৫।
উডম্যান, ওজে (২০০৭)। ইনর্শিয়াল নেভিগেশনের একটি ভূমিকা।কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয়, কম্পিউটার ল্যাবরেটরি, UCAM-CL-TR-696.
চাটিলা, আর., এবং লাউমন্ড, জেপি (১৯৮৫)। মোবাইল রোবটের জন্য অবস্থান রেফারেন্সিং এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ বিশ্ব মডেলিং।১৯৮৫ সালের রোবোটিক্স এবং অটোমেশন সম্পর্কিত IEEE আন্তর্জাতিক সম্মেলনের কার্যবিবরণীতে(খণ্ড ২, পৃষ্ঠা ১৩৮-১৪৫)। IEEE।
একটি বিনামূল্যের কনসালেশন প্রয়োজন?
আমার কিছু প্রকল্প
অসাধারণ কিছু কাজ যেখানে আমি অবদান রেখেছি। গর্বের সাথে!
