Навигационные системы. Часть 1. Гироскопические приборы и устройства навигационных систем: Учебное пособие, страница 16

Контуры ГК  предназначены для приведения векторов  обоих гироскопов в плоскость местного горизонта.  Они включают  ДМК, усилители и  ДМгк.  При отклонении  от плоскости горизонта на величину, превышающую зону нечувствительности  ДМК,  последний выдает сигнал  соответствующей полярности на ДМгк.  Датчик момента прикладывает к гироскопу момент,  под действием которого гироскоп прецессирует, устраняя отклонение  от горизонта.

Контур АК,  которым оснащен ГГ, предназначен для ориентации вектора  гироскопа  ГГ в направлении,  перпендикулярном плоскости внешней рамки ГГ,  т.е.  в направлении  прицеливания  (поскольку при  прицеливании объекта наружная ось внешней рамки, как показано на рис.17, ориентируется перпендикулярно направлению прицеливания).  При  отклонении  гироскопа ГГ от нормали к внешней рамке ДУак через усилитель выдает сигнал  на ДМак. Последний  прикладывает  к  гироскопу ГГ соответствующим образом направленный момент, под действием которого  гироскоп прецессирует, устраняя указанное выше отклонение.

В момент завершения всех предпусковых операций контуры ГК и АК  отключаются и гироскопы,  в соответствии с их первым основным свойством,  сохраняют приобретенную ими на этот  момент   ориентацию на протяжении всей работы объекта.  В процессе этой  работы датчики углов выдают значения углов разворота объекта  относительно построенной ГВ и ГГ системы координат. Как вытекает из изложенного,  эта система координат является инерциальной и  определяется плоскостью местного горизонта в точке старта на момент отключения контуров ГК и направлением  гироскопа ГГ на момент отключения контура АК. (Эту систему координат принято именовать начальной стартовой).

Для упрощения  управления  движением объекта по тангажу в состав ГГ включен ПМ -  кулачковый  механизм,  разворачивающий статор ДУ_J   на программный угол. В результате этого разворота ДУ_J   выдает сигнал разности между текущим и программным значениями  J, что и требуется для управления.

В завершение следует отметить,  что по сегодняшним представлениям рассмотренные  выше ГГ и ГВ являются достаточно грубыми устройствами, не позволяющими обеспечить современный уровень требований по точности навигации.

3.2. Невозмущаемый маятник

Как уже отмечалось, в большом числе случаев, в частности, для объектов,  перемещающихся в окрестности поверхности Земли, требуется определить  их ориентацию относительно системы координат, связанной с плоскостью местного горизонта - так называемой местной  горизонтальной  системы координат.  Строится эта система координат следующим образом (рис.18).  Ее начало О находится в  точке пересечения с поверхностью Земли радиуса-вектора "центр Земли - объект" (в рамках рассматриваемых задач Землю допустимо считать шаром). Плоскость Оx_гh_г совпадает с плоскостью горизонта в точке О, при этом ось Оh_г ориентирована на Север, ось  Оx_г  - на Восток. Ось Оz_г совпадает  с  вертикалью в точке О. В ряде случаев  удобнее пользоваться местной  горизонтальной   системой координат,  ориентированной  в   направлении движения, т.е. отличающейся  от  описанной тем,  что ось Оh_г направлена  не на  Север, а в ту же  сторону, что  и продольная ось объекта.

Очевидно, что введенные  системы  координат  не  являются инерциальными. Они вращаются,  причем вращение обусловливается двумя причинами: поступательным дви-                                       жением объекта относительно Земли и вращением Земли. Вследствие движения объекта    составляющие угловой скорости систем координат по их же осям Оx_г,Оh_г, как нетрудно видеть,

                                 (35)                                     

где  V_x, V_h - составляющие линейной скорости объекта по осям x_г, h_г ; R - радиус Земли.

Эти формулы потребуются ниже.