В работе рассмотрен вопрос применения волоконно-оптических датчиков для диагностики беспилотных летательных аппаратов.
Беспилотные летательные аппараты известны с середины прошлого века, однако в последнее время возрос интерес к ним. Это обусловлено рядом причин и одной из главных причин - это создание современных телекоммуникационных устройств на основе микроэлектроники и наноэлектроники. Современные телекоммуникационные системы стали миниатюрными и с высоким качеством обработки различных видов информации, что позволило легко размещать их на небольших беспилотных аппаратах. Так, например современная видео камера с высоким разрешением имеет размеры менее пяти сантиметров и снимает объекты с качеством HD. К самим беспилотным аппаратам возникли новые требования – это надёжность самих аппаратов, а также диагностика их состояния, как на стадии создания, так и на стадии пилотирования. Так как системы диагностики беспилотных аппаратов размещаются непосредственно на самих беспилотных аппаратах, то основное требование к ним – это минимальный вес и размеры. Это приводит к ряду дополнительных требований к системам контроля и диагностики беспилотных аппаратов: надёжность, точность измерений и особенно важным является их миниатюрность и компактность, для того, чтобы не создавать лишнею нагрузку, так необходимую для размещения систем слежения.
Одним из направлений диагностики может стать направление по применению датчиков контроля на основе современных достижений науки и техники – волоконно-оптических датчиков (ВОД).
Данные датчики успешно применяются в атомной промышленности, а также в нефтегазовой отрасли, на транспорте, как наиболее надёжные и обладающие рядом неоспоримых преимуществ таблица 1.
Таблица 1
Физическая величина |
Единица измерения |
Предел измерения |
Достигнутые измерения |
Предел измерения |
Деформация |
м |
- 4 10 |
- 12 10 |
- 14 10 |
Давление |
Па |
- 4 7 х10 |
- 4 10 |
- 6 10 |
Температура |
С |
- 4 10 |
- 6 10 |
- 8 10 |
Вращение |
1/2 Град/час |
- 4 10 |
- 4 10 |
- 8 10 |
Ускорение |
2 м/с |
- 6 10 |
- 4 10 |
- 8 10 |
Магнитное поле |
Гс |
- 8 10 |
- 7 10 |
- 12 10 |
Электрическое поле |
В/м |
- 2 10 |
- 2 10 |
- 4 10 |
Они обладают:
- высокой чувствительностью;
- широким динамическим диапазоном;
- невосприимчивостью к электромагнитным помехам;
- легкостью к мультиплексированию;
- конструктивной простатой низкой стоимостью;
- многопараметровой чувствительностью;
- не требуют искрогашения.
Выводы
ВОД и волоконно-оптические измерительные системы (ВОИС) могут иметь распределенные структуры, длительно время устойчиво работать при неблагоприятных условиях: экстремальных температурах, давлениях, электромагнитных воздействиях, в радиационных, ядовитых или коррозийных средах, которые оказывают незначительное влияние на оптические волокна. Важно также то, что ВОД являются легкими, компактными, гибкими и остаются надежными в течение длительного времени эксплуатации и во многих применениях являются потенциально недорогими. Наиболее важным преимуществом волоконно-оптических систем является их устойчивость к вибрациям и перепадам температур, что важно для беспилотных аппаратов во время полётных измерений.
Библиографическая ссылка
Петров М.Н., Анаров М.Ж. ПРИМЕНЕНИЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ ДЛЯ ДИАГНИСТИКИ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ // Современные наукоемкие технологии. 2014. № 3. С. 153-154;URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=34133 (дата обращения: 03.04.2025).