close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

KovalevScorina

код для вставкиСкачать
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение высшего образования
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ
СИСТЕМЫ СТАБИЛИЗАЦИИ,
ОРИЕНТАЦИИ И НАВИГАЦИИ
Методические указания
к выполнению контрольных работ
Составители: А. П. Ковалев, С. Ф. Скорина
Рецензент – кандидат технических наук, доцент В. С. Никитин
Приведены контрольные работы и вопросы для самостоятельного изучения дисциплины «Системы стабилизации, ориентации и навигации» студентами очно-заочной формы обучения по направлению подготовки 12.03.01
«Приборостроение». Поиск и подготовка ответов на приведенные вопросы
для самостоятельного изучения позволит более глубоко осознать принципы
построения и функционирования инерциальных сенсоров систем стабилизации, ориентации и навигации современных подвижных объектов, обеспечить повышение качества подготовки бакалавров и магистров по укрупненной группе специальностей и направлений подготовки 24.00.00.
Для студентов приборостроительных специальностей и направлений
подготовки высших учебных заведений. Могут быть полезны работникам,
занимающихся разработкой и технической эксплуатацией изделий аэрокосмической и ракетной техники.
Рассмотрено и одобрено кафедрой Эксплуатации и управления аэрокосмическими системами01.06.2018г. протокол №13.
Публикуется в авторской редакции.
Компьютерная верстка С. Б. Мацапуры
Сдано в набор 22.10.18. Подписано к печати 28.11.18.
Формат 60×84 1/16. Усл. печ. л. 2,0.
Уч.-изд. л. 2,2. Тираж 50 экз. Заказ № 530.
Редакционно-издательский центр ГУАП
190000, Санкт-Петербург, Б. Морская ул., 67
© Санкт-Петербургский государственный
университет аэрокосмического
приборостроения, 2018
ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ
ГН
– гироскоп направления,
ГМК – гиромагнитный компас,
ГИК – гироиндукционный компас,
ГК
– гирокомпас,
ГВ
– гировертикаль,
ГТ
– гиротахометр,
ДУС – датчик угловой скорости,
ИГ
– интегрирующий гироскоп,
ГИЛУ– гироскопический интегратор линейных ускорений,
ММГ – микромеханический гироскоп,
ММА – микромеханический акселерометр,
ОГС – одноосный гироскопический стабилизатор,
V
– относительная линейная скорость,
W
– абсолютное ускорение,
G
– ускорение силы тяжести,
ω
– угловая скорость,
R
– радиус Земли,
M
– момент,
H
– кинетический момент,
I
– момент инерции,
µ
– коэффициент демпфирования,
ω0
– частота собственных незатухающих колебаний,
k
– коэффициент передачи,
kдм
– коэффициент передачи датчика момента,
s
– смещение,
h
– высота.
3
ПРЕДИСЛОВИЕ
Данные методические указания содержат вопросы для самостоятельной проработки основных разделов рабочей программы дисциплины «Системы стабилизации, ориентации и навигации» и индивидуальные задания по контрольным работам для студентов очно-заочной формы обучения по направлению подготовки 12.03.01 –
«Приборостроение» кафедры аэрокосмических измерительно-вычислительных комплексов ГУАП.
Индивидуальное задание на контрольную работу содержит задачу и предполагает самостоятельную подготовку сообщения об
одном из изучаемых в данной дисциплине гироскопических приборов. Решение задачи предполагает знание и умение применять
на практике один из основополагающих для подобных систем законов – закон прецессии, который описывает поведение гироскопа
с тремя степенями свободы при действии по одной из осей подвеса
постоянного внешнего момента. Сообщение по конкретному гироскопическому прибору предусматривает подготовку развернутых
ответов, освещающих: назначение, устройство (кинематическая
схема), принцип действия, математическую модель, характерные
особенности применения по назначению и специфические ошибки
одного из гироскопических приборов.
Перед подготовкой сообщения следует определить, к какому разделу изучаемой дисциплины относится данный прибор и постараться
предварительно самостоятельно ответить на максимально возможное
число контрольных вопросов. Для подготовки ответов необходима
проработка и осмысление не только лекционного материала по данной
дисциплине, но и умение использовать сведения из других источников
информации, указанных в рабочей программе дисциплины, а также
знания, полученные при изучении других дисциплин учебного плана.
В трудных случаях следует прибегать к консультации преподавателя.
Предварительная подготовка ответов на вопросы для самостоятельной проработки обеспечивает высокую эффективность самостоятельной работе студента над материалом дисциплины, поскольку
требуют от него не только знания теоретического материала по соответствующему разделу, но и сообразительности и любознательности, а также навыков применения комплексного подхода, который
в данном случае предусматривает использование всего багажа приобретенных в вузе знаний.
В приложении приведена таблица размерностей физических величин в международной системе единиц СИ, а также внесистемных
4
единицах. Это обусловлено тем, что в математических моделях различных гироскопических приборов и систем на практике и в специальной литературе при расчетах традиционно фигурируют параметры, заданные в различных системах физических единиц. Поэтому
в таблице указаны переводные коэффициенты.
При работе в ходе семестра студенту очно-заочной формы обучения после проработки теоретического материала рекомендуется
самостоятельно выбрать из предложенного перечня не менее 25%
вопросов и постараться найти на них правильные ответы. При проведении аудиторных занятий по дисциплине преподаватель самостоятельно распределяет вопросы среди студентов группы. При выполнении контрольных работ и подготовке ответов на вопросы студенты могут пользоваться конспектом лекций, любой литературой,
и иными источниками информации. Вариант задания контрольной
работы для студентов очно-заочной формы обучения определяется
порядковым номером студента в экзаменационной ведомости.
5
1. ВОПРОСЫ
ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ
1.1. Опорные системы координат
1.1. Почему при исследовании гироскопических приборов – построителей опорных направлений, движение приборов удобно
рассматривать относительно земной системы координат, а при исследовании гироскопических приборов – измерителей параметров
движения объекта, удобно использовать в качестве опорной систему
координат, связанную с объектом?
1.2. При каких курсах объекта ортодромическая и локсодромическая траектории движения совпадают?
1.3. Приведите аналитические выражения для проекций угловой скорости вращения основания (Земли) на оси земной систему
координат, ориентированной географически.
1.4. Приведите аналитические выражения для проекций угловой скорости вращения основания (Земли) на оси земной систему
координат, ориентированной произвольным образом.
1.5. Чем определяется выбор расположения осей земной системы
координат, расположенных параллельно плоскости горизонта?
1.6. Идеальный трехстепенной гироскоп в кардановом подвесе
установлен на подвижном объекте так, что его главная ось направлена по вертикали места, ось наружной рамки – вдоль поперечной
оси. С какой скоростью главная ось гироскопа будет отклоняться
от направления вертикали, поворачиваясь вокруг наружной и внутренней осей подвеса гироскопа?
1.7. Какие преимущества обеспечивает движение объекта по ортодромии?
1.8. Какие преимущества обеспечивает движение объекта по
локсодромии?
1.9. Чем обусловлено несовпадение истинной и местной вертикали в произвольной точке на Земле? Где эти направления совпадают?
1.2. Гироскопы направления
2.1. С какой целью в гироскопе направления (ГН) необходима
азимутальная и горизонтальная коррекции?
2.2. Почему скорость горизонтальной коррекции ГН выбирают
малой?
2.3. Может ли ГН работать на полюсе Земли, на экваторе?
6
2.4. Нужно ли изменять знак азимутальной коррекции ортодромического гироскопа при переходе (перелете) объекта из северного
полушария в южное?
2.5. Какие принципиально необходимые переделки нужно выполнить в авиационном ГН, чтобы можно было его использовать на
борту лунохода?
2.6. Какая из разновидностей систем азимутальной коррекции
ГН наиболее подвержена влиянию ускорений?
2.7. Какая из разновидностей систем горизонтальной коррекции
ГН наименее подвержена влиянию ускорений?
2.8. Сравните (укажите преимущества и недостатки) кинематической и моментной азимутальной коррекции ГН?
2.9. Почему ГН, обеспечивающие управление самолетом по курсу при движении по ортодромии (ортодромические гироскопы),
проще аналогичных приборов, обеспечивающих движение по локсодромии?
2.10. Зависит ли точность азимутальной коррекции ГН от угла β0
отклонения главной оси гироскопа от перпендикуляра к плоскости
наружной рамки? Одинаково ли влияние этого угла на точность работы азимутальных систем коррекции различных видов?
2.11. Почему при проектировании и изготовлении ГН стараются
минимизировать моменты трения, в первую очередь, по оси внутренней рамки?
2.12. Почему погрешность ГН возрастает с увеличением времени
их работы? 2.13. Почему погрешность горизонтальной коррекции
не зависит от времени работы ГН?
2.15. Нужна ли система азимутальной коррекции для ГН, предназначенного для установки на искусственном спутнике Земли и
используемого для построения системы ориентации по курсу?
2.16. Возможен ли кинематический вариант (на подобии кинематической азимутальной коррекции) реализации горизонтальной
коррекции ГН?
2.17. Сравните (укажите преимущества и недостатки) межрамочной горизонтальной коррекции и маятникового нивелирования ГН?
2.18. Почему момент трения на внутренней оси подвеса гироскопа больше влияет на точность прибора, чем момент трения на наружной оси подвеса?
2.19. Как скажется на работе систем азимутальной и горизонтальной коррекции ГН изменение направления вращения ротора
на противоположное (в следствии ошибки)?
7
2.20. В ГН использована кинематическая азимутальная коррекция. Определите величину смещения центра масс относительно
центра подвеса в зависимости от широты местоположения прибора?
2.21. Перечислите пять основных причин, определяющих нарастающую во времени погрешность измерения ГН.
2.22. Какую разновидность систем горизонтальной коррекции
из числа применяемых в ГН целесообразно использовать в приборе,
упомянутом в предыдущем вопросе?
2.23. Какова физическая природа постоянной составляющей
скорости азимутального ухода ГН при качке объекта?
2.24. В случае использования в ГН межрамочной системы горизонтальной коррекции, виражная погрешность устраняется при
установке прибора на стабилизированную в плоскости горизонта площадку. Устраняется ли при этом виражная погрешность, если в ГН
использована маятниковая система горизонтальной коррекции?
2.25. Поясните физическую природу кардановой погрешности
ГН? От каких факторов зависит ее величина? Когда кардановая погрешность равна нулю?
1.3. Гиромагнитные
и гироиндукционные компасы
3.1. Что такое магнитное склонение? От каких факторов зависит
его величина?
3.2. В чем различие между понятиями: геомагнитные полюсы и
магнитные полюсы Земли?
3.3. Может ли магнитный курс объекта отличаться от истинного
на 180°?
3.4. Почему динамические параметры магнитного компаса (частота собственных колебаний, коэффициент затухания) не являются постоянными, а зависят от места нахождения прибора на Земле?
3.5. В каких областях земной поверхности частота собственных
колебаний магнитного компаса выше: в области высоких магнитных широт (вблизи магнитных полюсов), или в областях низких
магнитных широт?
3.6. Может ли характер переходного процесса одного и того же
магнитного компаса быть колебательным в одних областях земной
поверхности и апериодическим в других?
3.7. Может ли величина зоны застоя магнитного компаса, обусловленная сухим трением в подвесе катушки, быть различной
в разных районах Земли?
8
3.8. Назовите основные направления работ по решению проблемы электромагнитной совместимости бортового оборудования подвижных объектов.
3.9. Почему индукционные компасы больше подвержены влиянию качки, чем магнитные?
3.10. В чем заключаются преимущества индукционного компаса
по сравнению с магнитным компасом.
3.11. В чем преимущества ГИК по сравнению с ГН и индукционным компасом?
3.12. В чем преимущества ГМК по сравнению с ГН и магнитным
компасом?
3.13. Нужно ли в ГМК (ГИК) корректировать гироскоп по внутренней оси подвеса?
3.14. Какие недостатки ГН компенсируются преимуществами
магнитного или индукционного компаса?
3.15. В какой мере кардановая погрешность ГН устраняется
в ГМК или ГИК?
3.16. Какие недостатки магнитного или индукционного компаса
компенсируются преимуществами ГН?
3.17. Какие отличия имеют системы горизонтальной коррекции
гироскопов, используемых в ГМК или ГИК, по сравнению с системами горизонтальной коррекции ГН?
3.18. Какие преимущества и недостатки имеют моментная и кинематическая коррекции гироскопа в ГМК (ГИК)?
3.19. С каким курсом должен двигаться подвижный объект при
следовании по прямолинейной траектории из Санкт-Петербурга:
в Москву, в Сочи, Берлин, Мурманск; из Москвы: в Санкт Петербург, Екатеринбург, Осло?
1.4. Гирокомпасы
4.1. Гирокомпас (ГК) представляет собой сочетание трехстепенного гироскопа и физического маятника. Какова роль маятника
в работе гирокомпаса? Какова роль гироскопа?
4.2. Какова роль вращения Земли в работе гирокомпаса?
4.3. Как отразится на работе гирокомпаса ошибочное подключение питания гиромотора с неправильным порядком чередования фаз,
что приводит к изменению вращения ротора на противоположное?
4.4. Почему при начальном отклонении главной оси гироскопа
ГК от направления начального отклонения от плоскости меридиана возникает прецессионное движение главной оси гироскопа к направлению на Север?
9
4.5. В чем заключается главное преимущество ГК по сравнению
с гирокомпасом Фуко?
4.6. Благодаря чему достигается возможность применения ГК на
современных подвижных объектах (в отличии от ГК Фуко)?
4.7. Почему в ГК по наружной оси подвеса вместо шарикоподшипников используют либо бесконтактный, либо жидкостный подвес гироузла?
4.8. В каких географических районах Земли направляющий момент ГК минимален, а в каких – максимален?
4.9. Как изменится величина направляющего момента ГК, если
прибор использовать не в наземных условиях, а на Луне?
4.10. Почему для ГК стараются обеспечить малость моментов сил
трения, в первую очередь, по вертикальной оси подвеса гироскопа?
4.11. Для каких целей используют настройку ГК на период колебаний Шулера?
4.12. Назовите и поясните способы настройки ГК на период колебаний Шулера?
4.13. Каким образом можно настроить ГК на период колебаний
Шулера?
4.14. Почему главная ось ГН имеет некоторый угол наклона
к плоскости горизонта?
4.15. Какова физическая причина появления скоростной погрешности ГК?
4.16. Является ли условие невозмущаемости ГК ускорениями
объекта, установленное М. Шулером, точным или приближенным?
4.17. Какова физическая природа возникновения баллистической погрешности ГК?
4.18. Какими основными достоинствами и недостатками обладают корректируемые ГК по сравнению с ГК с непосредственным механическим воздействием маятника на гироскоп?
4.19. По каким причинам использование ГК Фуко на современных подвижных объектах является проблематичным.
4.20. Как должна быть расположена ось подвеса ГК Фуко в земной системе координат.
4.21. Чем обусловлено наличие статической ошибки ГК Фуко.
1.5. Гировертикали
5.1. В чем заключается общность принципов построения гиромаятниковой вертикали (ГВ)и маятникового ГК?
5.2. Почему корректирующие моменты пропорциональной коррекции имеют разные знаки в математической модели ГВ?
10
5.3. Чем определяется характер траектории движения полюса
ГВ к установившемуся положению из отклоненного положения?
5.4. Каково назначение ГВ и какими факторами определяется расположение наружной и внутренней осей ГВ по отношению
к осям строительной системы координат подвижного объекта?
5.5. При каком соотношении моментов инерции гироскопа относительно внутренней и наружной осей подвеса обеспечивается максимальное быстродействие коррекции положения главной оси. Почему?
5.6. Назовите не менее трех способов уменьшения скоростной погрешности ГВ. 
5.7. Что общего в построении схем приборов имеют ГВ и ГМК?
5.8. С какой целью отключают маятниковую коррекцию ГВ при
изменении курса?
5.9. Как изменяются погрешности ГВ при ускоренном движении
объекта?
5.10. При исследовании влияния продольных ускорений объекта
на ГВ обычно предполагают, что вектор скорости и ускорения объекта направлены строго по его продольной оси, т.е. предполагают,
что угол скольжения самолета равно нулю. Как изменится влияние
продольных ускорений на ГВ, если угол скольжения считать отличным от нуля?
5.11. Гиромаятниковые вертикали можно сделать инвариантными к ускорениям объект путем выполнения условия Шулера. Можно ли тем же способом обеспечить невозмущаемость ГВ с радиальной коррекцией?
5.12. Какими параметрами гироскопа определяется частота собственных колебаний ГВ?
5.13. Какой вид имеет траектория движения полюса гиромаятниковой ГВ к установившемуся положению?
5.14. Чем обусловлена установившаяся погрешность гиромаятниковой ГВ?
5.56. Чем обусловлена установившаяся погрешность ГВ с маятниковой коррекцией?
5.16. Чем обусловлено лучшее быстродействие системы ГВ с маятниковой коррекцией по сравнению с маятниковой ГВ?
5.17. Почему проблематично использовать настройку маятниковой ГВ на период колебаний Шулера?
5.18. Почему потенциальная точность ГВ с маятниковой коррекцией существенно выше потенциальной точности гиромаятниковой ГВ?
11
5.19. Перечислите мероприятия по повышению потенциальной
точности ГВ с маятниковой коррекцией.
5.20. Перечислите мероприятия по повышению потенциальной
точности гиромаятниковой ГВ.
5.21. Почему при включении питания ГВ часто наблюдается
вначале неустановившиеся автоколебания гироскопа с увеличивающейся частотой и уменьшающейся амплитудой? Чем объяснить,
что в ГВ, которые с учетом системы коррекции представляют собой
замкнутую динамическую систему, в установившемся режиме работы автоколебания, как правило, отсутствуют?
5.22. Какие достоинства имеют жидкостные маятниковые устройства? Чем объясняется их широкое применение в авиационных ГВ?
5.23. Чем следует руководствоваться пи выборе расположения
ГВ на подвижном объекте?
5.33. Перечислите основные особенности кинематической схемы
инерциальной ГВ.
5234. Какая дополнительная информация необходима для корректной работы инерциальной ГВ?
5.34. Какая дополнительная информация о движении объекта,
помимо углов крена и тангажа, может быть получена от инерциальной ГВ?
5.25. Что помимо инвариантности по отношению к ускоренному
движению объекта обеспечивает настройка инерциальной ГА на период колебаний Шулера?
5.26. Можно ли в ГВ с интегральной коррекцией использовать
в качестве инерциальных сенсоров не акселерометры, а маятники?
5.27. Какие недостатки характерны для ГВ с интегральной коррекцией?
1.6. Гиротахометры
6.1. Какие свойства гироскопа положены в основу построения
кинематической схемы гиротахометра (ГТ)?
6.2. ГТ измеряют абсолютную угловую скорость. Почему возможно использование ГТ для измерения относительной угловой
скорости объекта относительно какой-либо заданной оси?
6.3. Как решить задачу автономного определения географического северного полюса с помощью идеального ГТ?
6.4. Чем определяется минимальное значение измеряемой ГТ
угловой скорости вращения основания?
12
6.5. Чем определяется максимальное значение измеряемой ГТ
угловой скорости вращения основания?
6.6. Можно ли с помощью идеальных ГТ и курсового прибора
определить приращение широты и долготы подвижного объекта,
перемещающегося на известной высоте над земной поверхностью?
6.7. Какие конструктивные изменения следует внести в ГТ для
расширения диапазона измеряемых угловых скоростей?
6.8. Оцените количественно влияние на показания ГТ нелинейности основного гироскопического момента и наличие перекрестной угловой скорости. При условии равенства измеряемой и перекрестной угловой скорости.
6.9. Какие достоинства и недостатки имеет ГТ с механической
пружиной?
6.10. Какие преимущества имеет ГТ с «электрической пружиной»?
6.11. Почему в ГТ с электрической пружиной выходной сигнал прибора не зависит от напряжения питания электрического датчика угла?
6.12. Можно ли в ГТ с электрической пружиной обходиться без
механического демпфера?
6.13. Можно ли в компенсационном ГТ (ГТ с электрической пружиной) обходиться без датчика угла поворота рамки гироскопа?
6.14. Почему в компенсационном ГТ в качестве выходного сигнала целесообразно использовать не выходной сигнал электрического
датчика угла, а входной сигнал датчика момента?
6.15. Изобразите статическую характеристику идеального ГТ и
ГТ с ненулевым моментом небаланса.
6.16. Изобразите статическую характеристику реального ГТ
с механической пружиной (по оси подвеса рамки присутствуют моменты небаланса, моменты трения).
6.17. Назовите преимущества и недостатки воздушного и жидкостного демпфирования ГТ.
6.18. Каковы достоинства и недостатки поплавковых ГТ?
6.19. Какие типы роторных вибрационных гироскопов (РВГ)являются двухкомпонентными?
6.20. Как осуществляется съем информации в РВГ?
6.21. В чем физическая сущность динамической настройки РВГ?
Что дает динамическая настройка РВГ?
6.22. Чем обусловлено сравнительно позднее использование эффекта Саньяка, открытого в ХIХ веке, в приборах для измерения
угловой скорости вращения основания. 
6.23. Приведите схему кольцевого лазерного гироскопа и его статическую характеристику.
13
6.24. Приведите и поясните условия работы оптического квантового генератора в составе кольцевого лазерного гироскопа.
6.25. Приведите схему волоконно-оптического гироскопа и назовите его преимущества по сравнению с кольцевым лазерным гироскопом.
6.26. Перечислите основные причины погрешностей оптических
гироскопов.
6.27. Сравните микромеханические гироскопы (ММГ) LL- и RRтопов.
6.28. Каким образом приводится в колебательное движение
инерционная масса в ММГ.
6.29. Как осуществляется съем информации в ММГ.
6.30. Как влияет частота качки основания на ошибку ГТ?
6.31. Как влияет различие частот качки по разным осям на
ошибку ГТ?
6.32. Как влияет соотношение частоты качки и частоты собственных колебаний ГТ на ошибки прибора?
6.33. Как влияет амплитуда качки основания на ошибки ГТ?
6.34. Каково влияние моментов сил сухого трения по оси подвеса
рамки ГТ на его статическую характеристику?
6.35. Каково влияние момента небаланса рамки ГТ на его статическую характеристику?
6.36. Какие обстоятельства обусловливают нелинейность статической характеристики ГТ?
1.7. Интегрирующие гироскопы
7.1. Почему при постоянной входной угловой скорости в ГТ после
окончания переходного процесса наступает состояние равновесия
подвижной части прибора, а в интегрирующем гироскопе (ИГ) –
установившееся движение с постоянной угловой скоростью?
7.2. Выходной сигнал ИГ пропорционален углу поворота основания. В каком случае использование ИГ является предпочтительным по сравнению с применением прибора на базе астатического гироскопа, который измеряет одновременно два угла поворота?
7.3. В чем общность и различие принципов работы ИГ и двухстепенного ГТ?
7.4. В чем различие вредных моментов, действующих на подвижную часть ГТ и ИГ?
7.5. В чем различие влияния вредных моментов в ИГ и ГТ?
14
7.6. Какой вид имеет кинематическая схема одноосного гиростабилизатора, в котором в качестве чувствительного элемента используется ИГ?
7.7. Как должны быть ориентированы относительно друг друга
входные оси ИГ в трехосном гиростабилизаторе?
7.8. Почему в ИГ, в отличии от ГТ, требуется начальная выставка
гироузла?
7.9. Почему в схеме ИГ, снабженного следящей системой, информацию о приращении угла поворота объекта вокруг оси чувствительности прибора следует снимать не с датчика угла на оси подвеса
гироскопа, а с датчика угла на оси следящей системы?
7.10. Известно, что ИГ могут быть использованы для управления ориентацией подвижного объекта. Каковы достоинства и недостатки использования таких приборов в системе автоматического
управления подвижным объектом по угловым координатам?
7.11. Как нужно расположить ось подвеса гиромотора и главную
ось ИГ относительно осей объекта для управления подвижным объектом: по углу крена, по углу тангажа, по углу рысканья?
7.12. Почему поплавковые ИГ, для которых характерны малые
скорости собственного случайного дрейфа, считают приборами
дорогими, трудоемкими, требующими высокой технологической
культуры производства?
7.13. Может ли влиять неоднородность температуры, поддерживающей жидкости поплавкового ИГ на его точность?
7.14. Можно ли использовать поплавковый ИГ для измерения
малой угловой скорости, т.е. для использования его в качестве ГТ?
Какие минимальные доработки прибора при этом нужны?
7.15. Какие достоинства и недостатки приобретает поплавковый
ИГ вследствие использования в нем системы термостабилизации?
1.8. Гироскопические интеграторы
линейных ускорений
8.1. Почему в гироскопических интеграторах линейных ускорений
(ГИЛУ) в отличие от других гироскопических измерительных датчиков (измерительных гироскопов) типа ГТ, ГТА, ИГ, форсирующих гироскопов допускается неограниченный угол поворота подвижной части прибора вокруг выходной оси – наружной оси подвеса гироскопа?
8.2. Почему в ГИЛУ необходимо использовать межрамочную систему коррекции для обеспечения перпендикулярности рамок?
15
8.3. Почему в реальных конструкциях ГИЛУ используют, как
правило, схему с перекрещивающимися осями подвеса?
8.4. В чем общность между схемой одноосного силового гиростабилизатора и схемой системы коррекции в ГИЛУ?
8.5. Изобразите кинематическую схему ГИЛУ. Каково назначение и область применения такого прибора?
8.6. По какой из двух осей подвеса гироскопа, внутренней или
наружной, оказывает большее влияние момент сил трения в подвесе на погрешность прибора?
8.8. В каком из двух интегрирующих гироскопических приборов, ИГ или ГИЛУ, операция интегрирования осуществляется точнее, с меньшими динамическими погрешностями?
8.10. Какие вредные моменты, действующие на ГИЛУ, особенно
существенны с точки зрения влияния на погрешность прибора?
8.11. Почему моменты, действующие вокруг наружной оси подвеса ГИЛУ, мало влияют на точность измерения по сравнению с помехами, действующими вокруг внутренней оси подвеса?
8.16. В ГИЛУ выходной осью является наружная ось подвеса гироскопа. 
Почему порог чувствительности прибора определяется моментом
сил сухого трения по внутренней оси подвеса?
8.17. Как объяснить физически, что порог чувствительности
ГИЛУ снижается с увеличением смещения центра масс гироблока
относительно наружной оси подвеса?
8.19. Справедливо ли утверждение: «принцип работы ГИЛУ –
инерционный, поэтому прибор реагирует на абсолютное линейное
ускорение центра масс. Следовательно, при определении с помощью
такого прибора относительной скорости объекта проекция переносного кориолисова ускорения на ось чувствительности прибора будет
порождать погрешность прибора?».
8.21. Почему в ГИЛУ полезную информацию о проекции вектора линейной скорости получают только с датчика угла по наружной
оси прибора, хотя информация о второй проекции вектора линейной
скорости может быть получена с датчика угла поворота гироблока?
8.23. Какой вид имеет схема ГИЛУ с поплавковым подвесом на
оси внутренней рамки?
8.24. Какие требования к физическим свойствам поддерживающей жидкости в случае ГИЛУ с поплавковым подвесом гироскопа
по внутренней оси?
8.27. В конструкции ГИЛУ, как правило, предусматривают арретирующее устройство. Чем обусловлена его необходимость?
16
29. С какой целью наружная рамка ГИЛУ принудительно вращается с постоянной скоростью вокруг наружной оси подвеса, ориентированной вертикально?
8.30. Какими параметрами определяется порог чувствительности ГИЛУ?
1.9. Общие вопросы теории гироприборов
cистем стабилизации, ориентации и навигации
9.1. Какие общие особенности имеют гироскопические приборы – измерители параметров движения объекта, которые отсутствуют у гироскопических приборов – построителей направлений
опорных систем координат?
9.2. В каком смысле следует понимать разделение гироскопических приборов на построители направлений опорной системы координат и на измерительные преобразователи (сенсоры) параметров
движения объекта. В чем же основное различие приборов двух групп?
9.3. От каких факторов зависят скорости видимого ухода гироскопа, находящегося: неподвижно на Земле, на подвижном объекте?
9.4. Как обстоят дела с видимым уходом гироскопа, находящегося на Венере, Марсе, Юпитере?
9.5. Поясните отличия видимого и действительного ухода гироскопа с тремя степенями свободы.
9.6. Можно ли расположить гироскоп с тремя степенями свободы
в произвольной точке на Земле так, чтобы у него отсутствовал видимый уход одновременно по двум осям подвеса? Если да, то каким
образом он должен быть расположен. Если нет, то почему.
9.7. В каких случаях возникает переносное или кориолисово ускорение.
9.8. Почему в гироприборах – построителях базовых направлений не требуется высокая стабильность скорости вращения ротора
гироскопа, а в гироприборах – измерительных преобразователях
параметров движения нужна высокая стабильность кинетического
момента гироскопа.
9.9. Почему в гироприборах – построителях базовых направлений используют исключительно трехстепенные гироскопы, а в гироприборах – измерительных преобразователях и двухстепенные и
трехстепенные?
9.10. Какие свойства гироскопов используются в гироприборах –
построителях базовых направлений? Какие – в гиротахометрах,
17
интегрирующих, форсирующих гироскопах? Какие свойства гироскопа используются в ГИЛУ?
9.11. Какие из известных Вам гироскопических приборов обладают маятниковостью, какие не обладают?
9.12. Известно, что гироприборы, обладающие маятниковостью, в
большей степени подвержены влиянию ускорений объекта. Справедливо ли, что приборы без маятниковых эффектов свободны от влияния ускорений? Каковы каналы влияния ускорений на гироприборы?
9.13. Гироприборы – измерительные преобразователи реагируют
на параметры абсолютного движения. А требуется, как правило,
измерять с их помощью параметры относительного (обычно относительно Земли) движения объекта. Как обходят на практике это
противоречие?
9.14. Почему параметры переносного движения Земли мало влияют на показания гироприборов?
9.15. В каких случаях для описания гироприборов достаточно
воспользоваться математическими моделями прецессионного движения.
9.16. При решении каких задач необходимо использовать математические модели, учитывающие как прецессионное, так и нутационное движение гироскопа?
9.17. Верно ли утверждение, что схема ГН с кинематической азимутальной коррекцией и с межрамочной горизонтальной коррекцией аналогична схеме ГИЛУ? Можно ли такой ГН использовать
в качестве ГИЛУ?
9.18. В каких приборах центр масс гироблока смещают относительно внутренней оси подвеса вдоль главной оси гироскопа?
9.19. Как влияет смещение центра масс прибора на базе астатического гироскопа с тремя степенями свободы относительно центра
подвеса на вид его статической характеристики.
9.20. Каковы причины несовпадения центра масс с центром подвеса в приборах на базе астатического гироскопа.
9.21. Какую задачу и каким образом решает система термостабилизации в прецизионных гироприборах.
9.22. Назовите способы минимизации ухода гироскопа с тремя
степенями свободы, обусловленного инерционностью его карданова
подвеса.
1.10. Гироскопические стабилизаторы
10.1. Поясните принцип гироскопической стабилизации и назовите основные области его применения.
18
10.2. Поясните назначение датчика угла по оси стабилизации
одноосного гироскопического стабилизатора (ОГС).
10.3. Назовите преимущества и недостатки безредукторных стабилизирующих двигателей по сравнению с редукторными.
10.4. Чем определяется точность стабилизации платформы в силовых ОГС?
10.5. Чем определяется точность стабилизации платформы
в индикаторном ОГС? 10.6. Каким образом может быть обеспечена
устойчивость ОГС?
10.7. Приведите кинематическую схему ОГС на сухом гироблоке
и опишите принцип его работы.
10.8. Приведите кинематическую схему ОГС на поплавковом интегрирующем гироскопе и опишите принцип его работы.
10.9. Приведите кинематическую схему ОГС на сухом гироблоке
и опишите принцип его работы.
10.10. Приведите кинематическую схему ОГС на кольцевом лазерном гироскопе и опишите принцип его работы.
10.11. Приведите кинематическую схему ОГС на волоконно-оптическом гироскопе и опишите принцип его работы.
10.12. Приведите кинематическую схему ОГС на ДНГ и опишите
принцип его работы.
10.13. Приведите кинематическую схему ОГС на микромеханическом гироскопе. и поясните принцип его работы.
10.14. Как решается задача выставки платформы ОГС в заданное
положение (плоскость горизонта, вертикальное положение, заданное угловое положение).
10.15. Поясните назначение «преобразователя координат» в кинематической схеме трехосного гиростабилизатора.
10.16. Как обеспечивается постоянное слежение платформы малогабаритной гировертикали (двухосного гиростабилизатора) за положением местной плоскости горизонта
19
2. ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯП П
О КОНТРОЛЬНЫМ РАБОТАМ ДЛЯ СТУДЕНТОВ
ОЧНО-ЗАОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ
Индивидуальное задание состоит из задачи на знание и умение
применять закон прецессии, описывающий поведение гироскопа
с тремя степенями свободы в кардановом подвесе под действием постоянных внешних моментов, действующих по осям подвеса и ответа на вопрос, посвященный тому или иному гироскопическому прибору. Ответ на вопрос подразумевает освещение назначения, устройства (кинематической схемы), принципа действия, математической
модели, характерных ошибок и проблем эксплуатации конкретного
гироскопического прибора.
2.1. Задача
Закон прецессии описывает поведение гироскопа с тремя степенями свободы в кардановом подвесе при действии постоянного
внешнего момента. На практике возникновение постоянного момента, действующего по осям подвеса прибора на базе гироскопа с тремя или двумя степенями свободы, может быть обусловлено целым
рядом причин, из которых следует выделить следующие. Смещение
центра масс прибора относительно центра его подвеса. Последнее
может быть следствием ошибок проектирования, погрешностей изготовления деталей и узлов прибора, температурными деформациями деталей прибора в процессе эксплуатации. Постоянные моменты
могут иметь инерционный характер. Они возникают при ускоренном движении основания, на котором установлен прибор, и наличии несовпадения центров тяжести и подвеса по выше указанным
причинам. Искусственно создаваемые и прикладываемые по осям
подвеса гироскопа постоянные моменты используются для осуществления управления положением главной оси гироскопического прибора, что необходимо при решении задач предстартовой выставки главной оси прибора в необходимое положение. В этом случае для создания и приложения к гироскопу необходимого момента
используют специальные устройства – датчики моментов, которые
преобразуют входные сигналы, поступающие на них, в постоянные моменты. В последнее время в технической литературе наряду
с понятием датчик момента все чаще применяется англоязычный
термин драйвер. В качестве датчика момента или драйвера может
использоваться устройство с любым принципом действия, которое
решает выше названную задачу.
20
При действии постоянного внешнего момента по внутренней или
наружной оси подвеса возникает прецессионное движение с угловой
скоростью прецессии, величина которой прямо пропорциональна
вектору внешнего момента и обратно пропорциональна величине
кинетического момента гироскопа.
Вектор угловой скорости прецессии направлен перпендикулярно
плоскости, в которой расположены векторы кинетического и внешнего моментов, и направлен в ту сторону, из которой совмещение
вектора кинетического момента к вектору внешнего момента будет
казаться происходящим по кратчайшему пути и против хода часовой стрелки. Математическая запись закона прецессии имеет вид:
ω=
M
,
H
где ω – вектор угловой скорости прецессии, М – вектор постоянного
внешнего момента, Н – вектор кинетического момента гироскопа.
Прецессионное движение гироскопа при действии внешних постоянных моментов по различным осям подвеса имеет характерные
особенности. Особенностью прецессионного движения по наружной
оси подвеса является то обстоятельство, что время действия внешнего момента по внутренней оси подвеса не ограничено. Это обусловлено тем, что в ходе прецессионного движения не изменяется кинематика гироскопа (взаимное положение рамок его подвеса) – рамки
остаются в неизменном положении друг относительно друга. При
этом наружное кольцо поворачивается с постоянной угловой скоростью – скоростью прецессии вокруг наружной оси подвеса. Угол,
на который повернется наружное кольцо, определяется величиной
внешнего момента, величиной кинетического момента и временем
действия внешнего момента.
При действии внешнего постоянного момента по наружной оси
подвеса в результате прецессионного движения внутренней рамки
она с течением времени совершает поворот на 90 градусов и приходит в плоскость наружной рамки. При этом ротор гироскопа лишается возможности поворачиваться вокруг трех осей (теряет одну
степень свободы) и при продолжении действия внешнего момента
начинает вести себя как обычное твердое тело под действием постоянного внешнего момента – ускоренно поворачиваться вокруг
той оси, по которой действует момент. Внутренняя рамка перестает поворачиваться вокруг внутренней оси подвеса, но начинает
ускоренно поворачиваться вместе с наружной рамкой вокруг оси
наружной оси подвеса.
21
Индивидуальные задачи представлены в таблице. В столбцах
указано: в первом столбце – порядковый номер задания, во втором
столбце – схема расположения системы координат оАВС, связанная
с гироскопом (ось оА – главная ось гироскопа, оси оВ и оС – внутренняя и наружная оси гироскопа соответственно). Положительное направление внутренней или наружной оси определяется расположением соответствующей буквы, В или С. В третьем столбце таблицы
указан кинетический момент гироскопа H и его направление (знак
«+» свидетельствует о его направлении в положительную сторону
главной оси гироскопа оА, знак «–» вектор кинетического момента
направлен в отрицательную сторону оси оА), четвертый столбец задает вектор внешнего момента по внутренней или наружной оси подвеса гироскопа (момент по внешней оси обозначен Мс, по внутренней – Мв, направление момента относительно соответствующей оси
задается знаком момента «+» или «–»; пятый столбец задает вектор
угловой скорости прецессии ωпс или ωпв, а также его направление.
В ходе выполнения задания студент должен:
– изобразить гироскоп с тремя степенями свободы в соответствии
с заданным расположением системы координат оАВС;
– обозначить стрелками на изображении гироскопа заданные
в соответствии с индивидуальным заданием два вектора, которые
фигурируют в законе прецессии (H, Мс, Мв, ωпс или ωпв);
– применяя закон прецессии определить направление недостающего вектора (кинетического момента, внешнего момента или угловой скорости прецессии);
– изобразить стрелкой и соответствующей буквой расположение
и направление найденного недостающего вектора на изображении
гироскопа;
– проиллюстрировать поведение гироскопа при действии заданного постоянного момента путем изображения графиков зависимостей углов поворота внутренней и наружной рамки от времени – β(t)
и α(t) соответственно.
Пример решения задачи №36. В соответствии с заданием вектор
кинетического момента направлен в отрицательную сторону главной оси оА, а вектор постоянного внешнего момента направлен в положительную сторону внутренней оси подвеса гироскопа оВ. Тогда
в соответствии с законом прецессии вектор угловой скорости прецессии будет направлен по наружной оси подвеса оС в отрицательную сторону. В результате гироскоп (его наружная рамка) будет с
постоянной скоростью (скоростью прецессии) поворачиваться вокруг наружной оси оС относительно корпуса. Угол поворота наруж22
ной рамки будет увеличиваться в отрицательную сторону прямо
пропорционально текущему времени
α(t) = ωпсt.
Внутренняя рамка будет сохранять свое неизменное положение
относительно наружной рамки. Однако из-за особенностей конструкции караданова подвеса она будет вращаться вместе с наружной рамкой относительно корпуса вокруг оси оС. Изображение гироскопа с
заданными векторами кинетического момента и внешнего постоянного момента, а также найденного вектора угловой скорости прецессии приведено на рис. 1, а на рис. 2 приведены зависимости изменения углов поворота наружной и внутренней рамок гироскопа.
H
B
A
M
ω
Рис. 1. Изображение гороскопа к варианту №36 задачи с заданными
векторами кинетического момента и внешнего постоянного момента,
а также найденным вектором угловой скорости прецессии
β(t)
–α(t)
t
t
Рис. 2. Зависимости изменения углов поворота наружной и внутренней
рамок гироскопа от времени действия внешнего момента по оси Ob
23
Таблица
Индивидуальные задания по задаче на закон прецессии
№ пп.
Система коотдинат
C
C
C
Н
1
A
A
A
C
C
C
+Мс
+ωпс
+Н
B
B
B
A
A
A
C
C
C
B
B
B
C
C
C
–ωпс
A
A
A
B
B
B
4
ωпс или ωпв
B
B
B
2
3
Мс, или Мв
A
A
A
5
+Н
C
C
C
B
B
B
+Мв
–Мв
–Н
–ωпс
A
A
A
C
C
C
6
–Н
A
A
A
24
B
C
C
C
B
B
B
A
–ωпс
+Мв
A
A
A
A
C
C
C
C
Продолжение табл.
№ пп.
B
A
B
A
Система
коотдинат
B
A
B
A
Н
Мс, или Мв
ωпс или ωпв
+Мс
+ωпс
C
C
C
C
7
B
B
B
B
A
A
A
A
B
B
B
B
A
A
A
A
8
+Н
B
B
B
B
–ωпс
C
C
C
C
C
C
C
C
9
+Н
+Мв
A
A
A
A
C
C
C
C
B
B
B
B
10
–Мв
–ωпс
A
A
A
A
B
B
11
–Н
C
C
–ωпс
A
A
C
12
–Н
A
+Мв
B
C
25
C
C
№ пп.
13
14
15
16
A
B
A
B
A
B
A
B
C
C
A
B
Система коотдинат
C
C
C
B
B
B
B
B
C
C
C
C
C
Н
A
A
A
A
A
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
Продолжение табл.
A
A
A
A
A
C
C
C
C
C
A
A
A
A
A
C
C
C
C
C
Мс, или Мв
ωпс или ωпв
+Мс
+ωпс
+Н
+Н
B
B
B
B
B
–ωпс
+Мв
–Мв
–ωпс
A
A
A
AB
B
AB
B
B
17
18
C
C
C
C
C
A
A
A
A
A
26
B
B
B
–Н
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
–ωпс
A
A
A
A
A
B
B
B
B
B
A
A
A
–Н
+Мв
C
C
№ пп.
B
A
B
A
Система коотдинат
C
C
Продолжение табл.
Н
19
Мс, или Мв
ωпс или ωпв
+Мс
+ωпс
A
A
B
B
B
B
A
A
20
+Н
–ωпс
C
C
B
B
C
C
21
+Н
+Мв
A
A
C
C
B
B
22
–Мв
–ωпс
A
A
B
B
23
–Н
C
C
–ωпс
A
A
C
C
24
–Н
+Мв
B
B
A
A
C
C
27
C
B
B
B
B
A
A
A
A
№ пп.
Система коотдинат
C
C
C
C
25
Продолжение табл.
Н
A
A
A
A
B
B
B
B
B
B
B
B
Мс, или Мв
ωпс или ωпв
+Мс
+ωпс
A
A
A
A
+Н
26
B
B
B
B
–ωпс
C
C
C
C
C
C
C
C
+Н
27
+Мв
A
A
A
A
C
C
C
C
B
B
B
B
–Мв
28
–ωпс
A
A
A
A
B
B
B
B
–Н
29
C
C
C
C
–ωпс
A
A
A
A
C
C
C
C
–Н
30
A
A
A
A
28
B
B
B
B
+Мв
Окончание табл.
№ пп.
Система коотдинат
C
C
C
C
Н
31
B
B
B
B
A
A
A
A
B
B
B
B
A
A
A
A
Мс, или Мв
ωпс или ωпв
+Мс
+ωпс
+Н
32
–ωпс
C
C
C
C
B
B
B
B
C
C
C
C
+Н
33
+Мв
A
A
A
A
C
C
C
C
B
B
B
B
–Мв
34
–ωпс
A
A
A
A
B
B
B
B
–Н
35
C
C
C
C
–ωпс
A
A
A
A
C
C
C
C
–Н
36
A
A
A
A
+Мв
B
B
B
B
29
2.2. Вопросы контрольной работы
1. ГП для измерения углов отклонения объекта от заданного направления движения.
2. Причины погрешностей ГП на базе астатического гироскопа
(зависящие от времени).
3. Кардановые погрешности ГП на базе астатических гироскопов.
4. Гироскоп направления (ГН).
5. Причины погрешностей ГН.
6. Кинематическая азимутальная коррекция ГН.
7. Моментная азимутальная коррекция.
8. Горизонтальная коррекция ГН – маятниковое нивелирование.
9. Горизонтальная коррекция ГН – межрамочная.
10. ГН с дополнительным кольцом.
11. Гиромагнитный компас.
12. Гирокомпас Фуко.
13. Гирокомпас с 3 степенями свободы.
14. Настройка гирокомпаса на период колебаний Шулера.
15. Гировертикаль с маятниковой коррекцией.
16. Инерциальная гировертикаль.
17. Датчик угловой скорости с механической пружиной.
18. Датчик угловой скорости с электрической пружиной.
19. Гиротахоакселерометр.
20. Интегратор угловой скорости.
21. Гироинтегратор линейных ускорений.
22. Принцип гироскопической стабилизации.
23. Одноосный гиростабилизатор.
24. Двухосный гиростабилизатор.
25. Малогабаритная гировертикаль.
26. Трехосный гиротабилизатор.
27. ДУС на базе роторного вибрационного гироскопа.
28. Динамически настраиваемый гироскоп.
29. ДУС на базе волоконно-оптического гироскопа.
30. ДУС на базе лазерного гироскопа.
31. Твердотельный волновой гироскоп.
32. Гироскоп с подвесом твердотельного ротора в электростатическом поле.
33. Гироскоп с подвесом твердотельного ротора в магнитном поле.
34. Микромеханический гироскоп LL типа.
35. Микромеханический гироскоп RR типа.
36. Платформенные инерциальные системы навигации.
30
2.3. Схема ответа (письменного / устного) на вопрос
– назначение прибор (для чего нужен и какую информацию получают с его помощью);
– устройство (кинематическая схема прибора);
– принцип действия (как работает и почему удается получить
именно то, что он измеряет);
– математическая модель (уравнения движения, физический
смысл слагаемых и сомножителей);
– характерные ошибки и проблемы, связанные с эксплуатацией.
Номер задания соответствует порядковому номеру студента
в экзаменационной ведомости (узнать в деканате). При наличии
двух параллельных групп студентов для них предусмотрены следующие номера заданий: с 1 по 16 и с 17 по 32.
2.4. Литература
Перечень основной литературы по изучаемой дисциплине
Шифр
Библиографическая ссылка / URL адрес
531
Л 84
Прикладная теория гироскопов [Текст]:
учебник / Д. П. Лукьянов, В. Я. Распопов, Ю. В. Филатов; Концерн «ЦНИИ
«Электроприбор». – СПб.: Изд-во ЦНИИ
«Электроприбор», 2015. – 316 с.: рис. –
Библиогр. в конце глав, с. 312. Микросистемы ориентации беспилотных летательных аппаратов [Текст] /
Р. В. Алалуев [и др.]; ред. В. Я. Распопов. – М.: Машиностроение, 2011. – 184 с.
Микромеханические приборы [Текст]:
учебное пособие / В. Я. Распопов. – М.:
Машиностроение, 2007. – 400 с.: рис.,
табл. – Библиогр.: с. 394 – 396. – Предм.
указ.: с. 397–399. Механика гироскопических
систем
[Текст]: учебное пособие для вузов /
Л. А Северов. – учеб. изд. – М.: Изд-во
МАИ, 1996. – 212 с.: рис. – Библиогр.:
с. 201.
Приборы и системы ориентации, стабилизации и навигации на МЭМСдатчиках. Матвеев В. В., Распопов В. Я. –
Тула, Изд-во ТулГУ, 2017. – 225с.
629.7
М 59
681.2
Р 24
629.7
С28
Количество экземпляров
в библиотеке ГУАП (кроме
электронных экземпляров)
15
6
7
55
5
31
Перечень дополнительной литературы
Шифр
Библиографическая ссылка/ URL адрес
Количество экземпляров
в библиотеке (кроме
электронных экземпляров)
629.7 Основы построения бесплатформенных
М 33 инерциальных навигационных систем
[Текст]: учебное пособие / В. В. Матвеев, В. Я. Распопов; ред. В. Я. Распопов;
ГНЦ РФ – ЦНИИ «Электроприбор». –
науч. изд. – СПб.: Изд-во ГНЦ РФ –
ЦНИИ «Электроприбор», 2009. – 278 с.
681.2 Приборы
первичной
информации:
Р24 Микромеханические приборы [Текст]:
учебное пособие / В. Я. Распопов; Тул.
гос. ун-т. – Тула: [б. и.], 2002. – 390 с.
629.7 Гироскопические приборы и устройства
Б83 систем управления [Текст]: учебное пособие для втузов / В. Н. Бороздин. – М.:
Машиностроение, 1990. – 272 с.
629.7 Гироскопические системы [Текст]: учебК64 ник / С. Ф.Коновалов. – М.: Высш. шк.,
1977 – 1980. Ч. 3: Акселерометры, датчики угловой скорости, интегрирующие гироскопы и гироинтеграторы / С. Ф. Коновалов, Е. А. Никитин, Л. М. Селиванова;
Ред.: Д. С. Пельпор. – 1980. – 128 с.: ил.,
схем. – Библиогр.: 127 с.
531 Гироскопический эффект, его проявлеП12 ния и использование / В. А. Павлов. –
5-е изд., перераб. и доп. – Л.: Судостроение, 1985. – 176 с.
629.7 Теория гироскопа и гироскопических
П12 приборов [Текст]: учебное пособие /
В. А. Павлов. – 2-е изд., испр. и доп. –
М.: Судостроение, 1964. – 495 с.: рис.,
схем. – Библиогр.: с. 488.
4
8
10
12
21
50
Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети
ИНТЕРНЕТ, необходимых для освоения дисциплины
URL адрес
http://lib.aanet.
ru/jirbis2/
32
Наименование
Общая теория систем ориентации [Электронный
ресурс]: методические указания к выполнению
лабораторных работ / Ленингр. ин-т авиац. приборостроения; сост. Г. Н. Кудряшов, А. В. Сазонов,
С. Ф. Скорина. – Электрон. текстовые дан. – Л.:
Изд-во ЛИАП, 1988. – 36 с.
http://lib.aanet.
ru/jirbis2/
http://guap.ru/
guap/kaf13/meth_
main.shtml
http://guap.ru/
guap/kaf13/meth_
main.shtml
Исследование азимутального гироскопа направления
(гироагрегата ГА-6) [Электронный ресурс]: методические указания к выполнению лабораторной работы /
С.-Петерб. гос. ун-т аэрокосм. приборостроения; сост.:
В. К. Пономарев, Н. А. Овчинникова. – Электрон.
текстовые дан. – СПб.: Изд-во ГУАП, 2015. – 27 с.
Гироскопические приборы. Часть 1. Одноосный
гироскопический стабилизатор. Датчик угловой
скорости с механической пружиной. Методические
указания к выполнению лабораторных работ.
Механика гироскопических систем. Методические
указания к выполнению лабораторных работ.
При вопросах консультации можно получить: на кафедре №13
в аудитории 1301, там же можно узнать Ф.И.О. закрепленного преподавателя, его расписание и контактные данные. Телефон и e-mail
кафедры: +7 812 494 7012, severov@aanet.ru.
33
Приложение
ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
Наименование
1
Длина
Угол
Масса
Момент
инерции
Сила
Момент
силы
Частота
Круговая
частота
Линейная
скорость
Количество
движения
Момент
количества
движения
(кинетический момент)
Коэффициент демпфирования
Линейная
жесткость
пружины
Угловая
жесткость
пружины
34
Обозна- Единица
Переводной
чение измерения коэффициент
в системе
из системы
СГС
СИ в СГС
2
3
4
Единица
измерения
в системе
СИ
5
Внесистемные
единицы
6
l, r
α, β, γ
см
рад
10–2
1
м
рад
m
I
г
г⋅см2
10–3
10–7
кг
кг⋅м2
F, R
М
г⋅см⋅с–2
г⋅см2⋅с–2
10–5
10–7
f, λ, ν
ω
Гц
с–1
1
1
V
cм⋅с–1
10–2
m⋅V
г⋅см⋅с–1
10–5
H, Iω
г⋅см2⋅с–1
10–7
кг м2 с –1,
Г см с ≈
Нмс
9,81⋅10–5 Н м с
f
г⋅см2⋅с–1
10–7
кг⋅м2⋅с–1
Н⋅м⋅с
Г⋅см⋅с ≈
9,81 10 Н⋅м⋅с
cn
г⋅с-2
10–3
кг⋅с–2,
Н⋅м–1
Г⋅см–1 ≈
9,81⋅10–1 Н⋅м–1
c
г⋅см2⋅с–2
10–7
кг м2 с–2,
Нм
Г⋅см–1 ≈
9,81⋅10–5 Н⋅м
градус (°), 1° ≈
1,75⋅10–2 рад
Г⋅см⋅с–2≈
9,81⋅10–5 кг⋅м2
–2,
кг м с H Г ≈ 9,81⋅10–3 H
Н⋅м
Г см≈ 9,81⋅10–5
H⋅м
Гц
с–1
об/мин, об/с,
1об/мин,
0,1047c–1
м⋅с–1
1 км/час ≈
≈ 0,2778 м⋅с–1
1 узел =
1,852 км/час ≈
≈ 0,5144 м⋅с–1
кг⋅м⋅с–1, Н⋅с
СОДЕРЖАНИЕ
Основные сокращения и обозначения............................................. Предисловие.............................................................................. 1. Вопросы для самостоятельного изучения.................................... 1.1. Опорные системы координат.............................................. 1.2. Гироскопы направления.................................................... 1.3. Гиромагнитные и гироиндукционные компасы..................... 1.4. Гирокомпасы................................................................... 1.5. Гировертикали................................................................. 1.6. Гиротахометры................................................................ 1.7. Интегрирующие гироскопы............................................... 1.8. Гироскопические интеграторы линейных ускорений............. 1.9. Общие вопросы теории гироприборов cистем стабилизации,
ориентации и навигации. ........................................................ 1.10. Гироскопические стабилизаторы...................................... 2. Индивидуальные заданияп по контрольным работам для студентов
очно-заочной формы обучения....................................................... 2.1. Задача............................................................................ 2.2. Вопросы контрольной работы............................................. 2.3. Схема ответа (письменного / устного) на вопрос.................... 2.4. Литература...................................................................... Приложение. Единицы измерения физико-технических величин...... 3
4
6
6
6
8
9
10
12
14
15
17
18
20
20
30
31
31
34
35
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
10
Размер файла
787 Кб
Теги
kovalevscorina
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа