Навигационные системы. Часть 1. Гироскопические приборы и устройства навигационных систем: Учебное пособие, страница 31

 В заключение отметим,  что благодаря простоте конструкции  и обусловливаемой  этим достаточно низкой стоимости ДНГ широко используются в различного рода системах управления.  Однако по точности они заметно уступают рассмотренным выше ПИГ.

 7.3. Волновой твердотельный гироскоп

      Волновой твердотельный  гироскоп  использует  инерционное  свойство стоячей волны. Это свойство состоит в следующем. Если  в каком-то теле возбуждена стоячая волна и тело перемещается в  направлении, перпендикулярном направлению колебаний, то волна,  в том числе ее узлы и пучности,  перемещаются относительно тела, пытаясь сохранить прежнее положение. Природа этого явления  сходна с той,  что вызывает, например, возникновение момента в  гиротроне: колеблющиеся частицы  тела  стараются  сохранить  в  каждый момент направление свой скорости.

 Волновой    твердотельный гироскоп   использует  стоячую  волну,  возбуждаемую в тонкостенном цилиндре (рис.42, вид с торца  цилиндра).  На   рис.42  схематично  изображена  волна,  укладывающаяся в контур  дважды; кроме нее возникают волны, укладывающиеся в  контур К раз, К = 3,4,...     Наиболее интенсивная из них - волна, соответствующая К=2,  называемая основной формой деформации. 

 Если теперь  цилиндр  с  возбужденной  в нем волной будет вращаться с угловой скоростью  u, то волна с ее узлами и пучностями будет  "вращаться" относительно основания цилиндра в противоположную сторону (частично "компенсируя" вращение  цилиндра) со скоростью

 в частности, для основной формы деформации

Измерение угла позволяет,  таким образом,  определить интеграл от угловой скорости вращения основания.

 Описанный измеритель - один из новых приборов, его разработка начата  сравнительно  недавно и практического применения  он пока не нашел,  т.к.  его изготовление связано с серьезными  технологическими трудностями.  В частности,  чтобы обеспечивалось низкое затухание колебаний,  в качестве материала осциллятора применяется кварц,  обработка которого требует особой аппаратуры. Пока достаточно сложными являются схемы  возбуждения  колебаний и съема информации.

 При успешном преодолении упомянутых трудностей  описанный  измеритель, не содержащий никаких подвижных элементов, обещает  быть одним из наиболее надежных и удобных в эксплуатации,  чем  и объясняется проявляемый к нему интерес.

8. Измерители параметров поступательного движения

      8.1. Гироскопический интегратор линейных ускорений

 Гироскопический интегратор   линейных   ускорений  (ГИЛУ)  предназначен для измерения интеграла от проекции вектора кажущегося ускорения объекта на ось чувствительности прибора (или, что то же - приращения кажущейся скорости  в  направлении  оси чувствительности). Знание  этой величины и ускорения силы притяжения позволяет вычислить абсолютную скорость объекта, которая необходима для решения навигационной задачи.

 Схема ГИЛУ изображена на рис.43. Она включает трехстепенной разбалансированный гироскоп, датчик угла ДУ_a, с которого снимается выходной сигнал   ГИЛУ, датчик угла   b  ДУ_b    по  промежуточной оси подвеса, датчик    момента ДМ  на внешней оси подвеса и электронное звено.  Осью  чувствительности прибора  является ось  z  - внешняя ось  подвеса.

   Гироскоп с кожухом и элементами его подвеса  по  промежуточной оси  принято  называть  маятником,  а совокупность всех  элементов, вращающихся вокруг внешней оси подвеса -  подвижной  системой ГИЛУ.

 ДУ_b,  ДМ и звено электроники образуют систему межрамочной  коррекции, задачей  которой является поддержание взаимной перпендикулярности вектора  и внешней оси подвеса.  Работает эта система точно так же, как и в составе ГПК.