ژیروسکوپ: اصول، انواع، کاربردها و آینده

پارسا فرسایی نژاد¹ الناز پرهام² سیما رستگار³ بامداد تیموری⁴

1) محقق مرکز تحقیقات و فناوری های نوین دمش سپاهان، اصفهان، ایران
2) محقق مرکز تحقیقات و فناوری های نوین دمش سپاهان، اصفهان، ایران
3) محقق مرکز تحقیقات و فناوری های نوین دمش سپاهان، اصفهان، ایران
4) محقق مرکز تحقیقات و فناوری های نوین دمش سپاهان، اصفهان، ایران

محل انتشار : سومین کنفرانس بین المللی پیشرفت های اخیر در مهندسی، نوآوری و تکنولوژی - بلژیک(eitconf.com)
چکیده :
ژیروسکوپ یک دستگاه مکانیکی است که برای اندازه‌گیری و حفظ جهت‌گیری زاویه‌ای در سیستم‌های مختلف استفاده می‌شود. این ابزار از یک چرخ دوار تشکیل شده که حول محور خود با سرعت بالا می‌چرخد و بر اساس اصل حفظ تکانه زاویه‌ای، در برابر تغییر جهت مقاومت می‌کند. این ویژگی باعث شده تا ژیروسکوپ در زمینه‌های مختلفی از جمله هوانوردی، ناوبری، فضاپیماها، خودروها و دستگاه‌های الکترونیکی مدرن نقش حیاتی ایفا کند. در هوانوردی و ناوبری دریایی، ژیروسکوپ برای تعیین موقعیت و حفظ تعادل وسایل نقلیه مورد استفاده قرار می‌گیرد. در سیستم‌های هدایت موشک و زیردریایی نیز این ابزار برای اصلاح مسیر و افزایش دقت هدایت به کار می‌رود. در فضاپیماها، ژیروسکوپ‌ها وظیفه حفظ جهت و کنترل وضعیت را بر عهده دارند. ژیروسکوپ‌ها در دستگاه‌های الکترونیکی مانند تلفن‌های هوشمند، تبلت‌ها و کنسول‌های بازی برای تشخیص حرکت و چرخش صفحه استفاده می‌شوند. در خودروها، به ویژه در سیستم‌های کنترل پایداری و ترمز ضد قفل، ژیروسکوپ‌ها نقش کلیدی در بهبود عملکرد و ایمنی دارند. ژیروسکوپ‌ها در انواع مختلفی مانند مکانیکی، حلقه لیزری و فیبر نوری تولید می‌شوند. ژیروسکوپ‌های مکانیکی از دیرباز مورد استفاده قرار گرفته‌اند، اما مدل‌های مدرن‌تر مانند ژیروسکوپ‌های لیزری و فیبر نوری دقت بالاتری داشته و در سیستم‌های ناوبری پیشرفته به کار می‌روند. با پیشرفت فناوری، ژیروسکوپ‌ها کوچک‌تر، دقیق‌تر و کارآمدتر شده‌اند و نقش آن‌ها در صنعت و زندگی روزمره روزبه‌روز افزایش می‌یابد. این ابزار مهم همچنان در توسعه فناوری‌های جدید، به ویژه در زمینه‌های هوافضا، خودران‌ها و واقعیت مجازی، کاربرد گسترده‌ای دارد.
کلمات کلیدی : ژیروسکوپ ناوبری حرکت چرخشی گشتاور زاویه‌ای سیستم‌های ناوبری میکروالکترومکانیک سیستم‌های فضایی