Interferometrie

Interferometrie in der Trägheitsnavigation bezeichnet die Anwendung von Welleninterferenzprinzipien (typischerweise Licht- oder Radiowellen) zur präzisen Messung von Bewegung, Orientierung und Entfernung. Sie findet häufig Anwendung in hochpräzisen Gyroskopenwie Faseroptikgyroskopen (FOG) und Ringlasergyroskopen (RLG)unerlässlich sind die Luft- und Raumfahrt, die Verteidigung und die U-Boot-Navigation.

Wie funktioniert Interferometrie in INS?

  1. Wellenausbreitung – Ein Lichtstrahl wird in zwei Strahlen aufgespalten und in entgegengesetzte Richtungen innerhalb einer optischen Faser oder eines Ringlaserresonators gesendet.

  2. Sagnac-Effekt-Erkennung – Bei Rotation des Systems ändert sich das Interferenzmuster des rekombinierten Lichts, was eine präzise Winkelgeschwindigkeitsmessung.

  3. Integration mit INS verwendet von Orientierungs- und Navigationsdaten.

Anwendungen der Interferometrie in der Trägheitsnavigation

Faseroptische Gyroskope (FOG) – Nutzen optische Fasern zur hochpräzisen Messung von Rotationen ohne bewegliche Teile.

Ringlasergyroskope (RLG) – Nutzen Laserinterferenz in einem geschlossenen Resonator zur Messung der Winkelgeschwindigkeit mit geringer Drift.

Präzisionsnavigation in GPS-freien Umgebungen – Wird in U-Booten, Raumfahrzeugen und militärischen Systemen , wo GNSS nicht verfügbar ist.

Vorteile der interferometriebasierten INS

Hohe Empfindlichkeit und Genauigkeit – Misst selbst kleinste Rotationsänderungen.

Keine beweglichen Teile – Erhöht die Zuverlässigkeit und Lebensdauer im Vergleich zu mechanischen Gyroskopen.

Immun gegen elektromagnetische Störungen (EMI) – Ideal für militärische und Luft- und Raumfahrtanwendungen.