Гироскопический компас
Cтраница 4
 |
Система автоматического регулирования трех переменных. Функциональная схема. [46] |
Последний параметр, определяющий местоположение судна, - его курс. Он определяется обычными приборами: магнитным или гироскопическим компасом. [47]
В работе Я. Н. Ройтенберга ( 1964) изучено движение недемпфированного гироскопического компаса под воздействием случайных внешних сил. В статье определены дисперсии углов, определяющих погрешности гироскопического компаса, и показано, что они возрастают с течением времени. Указанное обстоятельство может вызвать необходимость ограничения промежутка времени, на который у гироскопического компаса выключается демпфирующее устройство, к чему приходится прибегать во время маневрирования корабля для предотвращения баллистических девиаций. [48]
На рис. 1.2 условно изображена система управления ( СУ) курсом судна. Объектом управления является движущееся судно; измерительным элементом - гироскопический компас ( ПС), ось которого направлена вдоль заданного курса; управляющим устройством - авторулевой; исполнительным механизмом - привод руля. Линии со стрелками указывают направление причинно-следственных связей элементов. Предполагается, что элементы СУ обладают свойством однонаправленности. Например, изменение курса судна приводит к изменению сигнала на выходе гироскопического компаса, но изменение этого сигнала, очевидно, не может изменить курс судна. Изменение положения руля приводит к изменению курса движущегося судна, но изменение курса не может изменять положение руля. Свойство однонаправленности элементов, а также причинно-следственный характер их взаимодействия являются принципиальной особенностью подхода, принятого в теории управления. [49]
При изучении движения этой системы в условиях качки и маневрирования корабля и, в частности, при исследовании вопроса о накоплении девиаций оказалось, что девиации многогироскопной вертикали значительно меньше девиаций гировертикали с одним гироскопом. Впоследствии им же были решены задачи об определении баллистических девиаций гироскопического компаса и об ускоренном приведении гироскопического компаса в меридиан. [50]
При изучении движения этой системы в условиях качки и маневрирования корабля и, в частности, при исследовании вопроса о накоплении девиаций оказалось, что девиации многогироскопной вертикали значительно меньше девиаций гировертикали с одним гироскопом. Впоследствии им же были решены задачи об определении баллистических девиаций гироскопического компаса и об ускоренном приведении гироскопического компаса в меридиан. [51]
Им создана теория морского гирогоризонта с несимметричным кардановым подвесом и теория накопления баллистических девиаций гироскопических устройств, в частности, гироскопического компаса. [52]
Из рассмотренного видно, что одним из главных направлений, по которому шло совершенствование гироскопического компаса, было сокращение его девиаций повышением точности удержания системы в горизонтальной плоскости. Решение этой принципиальной задачи - создание с помощью маятника и гироскопа достаточно точно горизонтируемой базы - было необходимо не только для хорошей работы гироскопического компаса, но имело важное самостоятельное прикладное значение. [53]
Хотя это обстоятельство не оставило непосредственных следов в литературе, о нем можно судить на основании последнего предложения Кофмана, названного им Универсальный ориентатор. Здесь в систему для демпфирования вводится пропорциональная коррекция от акселерометров и, кроме того, предусматривается возможность переключения электрических связей, после которого устройство приобретает свойства гироскопического компаса с демпфированием. [54]
Названные заявки содержали в зародыше идею метода навигации, который в дальнейшем был назван инерциальным, и предполагает определение координат и скорости объекта посредством расположенных на нем гироскопов, маятников ( либо акселерометров) и часов без использования во время дви - 18Q жения объекта сторонней информации. Однако сделанные тогда оценки точности гироскопов и акселерометров, потребных для реализации метода, оказались столь обескураживающими, что предлагавшийся способ навигации был признан практически неосуществимым, и усилия сосредоточились на создании и совершенствовании гироскопической вертикали и гироскопического компаса - приборов, позволяющих непосредственно определять лишь координаты объекта в его вращательном движении. [55]
Действие магнитного компаса основано на свойстве магнитной стрелки устанавливаться в плоскости магнитного меридиана. Он показывает магнитный курс судна. Действие гироскопического компаса, или гирокомпаса, основано на использовании свойств быстро вращающегося тела ( гироскопа) и на наличии суточного вращения Земли. [56]
При вращении диска ось гироскопа становится вертикально. При изменении направления на противоположное гироскоп опрокидывается. Рассмотрим теперь идею гироскопического компаса, предложенную Фуко. Внутреннее кольцо жестко закреплено в наружном под прямым углом. При этих условиях ось фигуры гироскопа А А вынуждена эставаться в горизонтальной плоскости, совпа-аающей с плоскостью внутреннего кольца. Она ожет свободно вращаться в этой плоскости зокруг вертикальной оси D D. Гироскоп - ста-зится на горизонтальную подставку. Последняя, конечно, участвует в суточном вращения Земли. [57]
Страницы: 1 2 3 4