завдань іншого роду, наприклад, для визначення точного спрямування при наводкою знаряддя бойового корабля. Морський гірокомпас, як правило, дуже важкий; в деяких конструкціях вага гіроскопічного ротора перевищує 25 кг. Для нормальної роботи гірокомпас необхідно стійку основу, що не відчуває прискорень і фіксоване щодо земної поверхні, причому швидкість його переміщення повинна бути пренебрежимо мала в порівнянні з швидкістю добового обертання Землі на даній широті.
Історія створення
Прототип сучасного гірокомпас першим створив Г. Аншюц-Кемпфе (запатентований в 1908), незабаром подібний прилад побудував Е. Сперрі (запатентований в 1 911). У наступні роки розроблялося безліч гірокомпасів різних модифікацій, але найбільш вдалі з них принципово майже не відрізнялися від пристроїв Аншюца і Сперрі. Прилади сучасної конструкції значно вдосконалено, порівняно з першими моделями; вони відрізняються високою точністю і надійністю і зручніше у експлуатації.
Найпростіший гірокомпас складається з гіроскопа, підвішеного усередині полого кулі, який плаває в рідини; вага кулі з гіроскопом такий, що його центр ваги розташовується на осі кулі в його нижній частині, коли вісь обертання гіроскопа горизонтальна.
Припустимо, що гірокомпас знаходиться на екваторі, а вісь обертання його гіроскопа збігається з напрямком захід - схід; вона зберігає свою орієнтацію в просторі в відсутність впливу зовнішніх сил. Але Земля обертається, здійснюючи один оборот в добу. Так як спостерігач, що знаходиться поряд, обертається разом з планетою, він бачить, як східний кінець (E) осі гіроскопа піднімається, а західний (W) опускається; при цьому центр ваги кулі зміщується на схід і вгору (позиція б). Однак сила земного тяжіння перешкоджає такому зміщення центру ваги, і в результаті її впливу вісь гіроскопа повертається так, щоб співпасти з віссю добового обертання Землі, тобто з напрямком північ - південь (це обертальний рух осі гіроскопа під дією зовнішньої сили називається прецессией). Коли вісь гіроскопа співпаде з напрямком північ - південь (N - S, позиція в), центр ваги виявиться в нижньому положенні на вертикалі і причина прецесії зникне. Поставивши мітку "Північ" (N) на те місце кулі, в яке впирається відповідний кінець осі гіроскопа, і віднісши їй шкалу з потрібними розподілами, отримують надійний компас. У реальному гірокомпас передбачені компенсація девіації компаса і поправка на широту місця. Дія гірокомпас залежить від обертання Землі і особливостей взаємодії ротора гіроскопа з його підвісом.
Електронний компас
Електронний компас у системі навігації NAVSTAR
Тут розглядається компас, побудований на принципі визначення координат через супутникові системи навігації. Існують також компаси, що використовують в якості датчика блок Магніторезістори.
Історія створення електронного компаса тісно пов'язана з системами супутникової навігації.
Принцип дії такого компаса вельми простий:
1. На підставі сигналів з супутників визначаються координати приймача системи супутникової навігації (і, відповідно, об'єкту)
2. Засікається момент часу, в який було зроблено визначення координат.
3. Вичікувати деякий інтервал часу.
4. Повторно визначається місце розташування об'єкта.
5. На підставі координат двох точок та розміру тимчасового інтервалу обчислюється вектор швидкості руху і з нього:
напрямок руху
швидкість руху
Здійснюється перехід до кроку 2.
Обмеження:
Природно, якщо об'єкт не рухається, напрямок руху дізнатися не вийде. Виняток складають досить великі об'єкти (наприклад, літаки), де є можливість встановити 2 приймача (наприклад, на кінцях крил). При цьому координати двох точок можна отримати одразу, навіть якщо об'єкт нерухомий, і перейти до пункту 5.
Ще одне обмеження обумовлено точністю визначення координат супутниковими системами позиціонування і впливає, головним чином, на тихохідні об'єкти (пішоходів).
Гіроазімут
Гіроазімут - навігаційне гіроскопічні пристрій, призначений
- для збереження данного направлення в горизонтальній площині по якому спочатку орієнтована головна вісь гіроскопа; і
- для вимірювання кутів повороту щодо заданого напрямку (кутів рискання).
Гіроазімут: гіроскопічний прилад, призначений для збереження заданого азимутального напряму. У гіроазімуте застосовується врівноважує гіроскоп з 3 ступенями свободи, у якого центр тяжіння збігається з геометричним центром (точкою підвісу), тому на гіроазімут не впливають сили інерції, що виникають при маневруванні і хитавиці судна. Гіроазімути застосовують як курсоуказателя. Для перетворення гіроскопа в гіроазімут, який вказує постійне напрям щодо меридіана, слід розрахувати догляд (відхилення) головної осі гіроскопа відносно площини дійсного меридіана і компенсувати його. Цю функцію виконує азимутний коректор. Гіроскоп н...
