Навигационные системы. Часть 1. Гироскопические приборы и устройства навигационных систем: Учебное пособие, страница 35

I=K(1+cosDj), где K - некоторый известный параметр.  Как видно, в зоне нулевых  значений  измеряемой  скорости, т.е. при  малых Dj ток I есть  квадра-тичная  функция    Dj  и, следовательно,  u. Это крайне неудобно.  При внесении же фазовым модулятором дополнительного сдвига фаз на         p/2 получим

I=k[1+cos(Dj - p/2)]=K(1+sinDj).

Параметр К, как видно из этой формулы, есть ток I0 при   Dj  = 0,т.е. при      u = 0. При этом для малых Dj

I-I0 = I0sinDj»I0Dj

и характеристика ВОГ становится линейной относительно измеряемой скорости.

ВОГ - более дешевый прибор по сравнению с ЛДУС,  но уступает последнему и гироскопическим приборам по точности измерений. По  последней причине в системах навигации он практически не используется.


10. ГироскопиЧеские  приборы и устройства космиЧеских летательных аппаратов

10.1. Особенности задач управления космическими летательными аппаратами

Управление движением  космических  летательных  аппаратов (КЛА) требует решения уже перечислявшихся в разделе 2.1 задач: построение системы координат,  определение  в  ней  ориентации КЛА, измерение составляющих угловой скорости, измерение приращений линейной скорости при включении двигателей КЛА (для смены или корректировки орбиты, выполнения маневров и т.п.). Специфической для КЛА является указанная  в  разделе  2.1  задача создания с помощью гироскопа управляющих моментов на объект.

Что касается  определения составляющих угловой и линейной скоростей КЛА,  то они измеряются с помощью рассмотренных выше гироприборов: гиротахометра,  гироинтегратора линейных ускорений, акселерометра и др.  Что же касается  построения  системы координат и  определения  относительно нее ориентации объекта, то применительно к КЛА есть некоторые особенности решения этих задач .  И связаны эти особенности с работой КЛА в невесомости, вследствие чего не представляется  возможным  использовать  те методы построения вертикали, которые описывались выше (понимая под вертикалью применительно к КЛА направление вектора  "центр Земли - КЛА"). Построение же этого направления необходимо,  поскольку, как правило,  требуется знать ориентацию  КЛА  относительно направления на Землю и плоскости орбиты, т.е. в так называемой орбитальной системе координат. Упомянутая система координат строится следующим образом (рис.49): плоскость       xz - плоскость  орбиты, причем ось  z   направлена по радиусу-вектору КЛА с началом в центре Земли, ось  x   - в сторону движения, ось  h    перпендикулярна плоскости орбиты.

Для физической реализации на борту КЛА орбитальной системы координат может быть применен  (и применяется) трехосный гиростабилизатор,  но для ориентации ГСП в плоскость  xz  используется информация не акселерометров  (их сигнал в невесомости - нулевой   независимо от ориентации), а иные измерители - инфракрасная  вертикаль и радиовертикаль - высотомер.

Для определения же азимутальной ориентации КЛА, т.е. угла его разворота вокруг оси  z применяют специальный  гироприбор - гироорбитант.

Упоминавшаяся выше  задача  создания управляющих моментов на КЛА решается с  помощью  силовых  гироскопических  приборов (СГК), получивших также название гиродины. Применительно к малогабаритным КЛА в этих же целях используют также негироскопические устройства - реактивные маховики.

     10.2. Гироорбитант

Гироорбитант (ГО), как отмечалось, предназначен для измерения курсового угла - угла между продольной осью КЛА и  плоскостью орбиты. Схема прибора изображена на рис.50. Она включает трехстепенной астатический гироскоп, выходной  датчик  угла ДУy, датчик угла по промежуточной оси подвеса ДУb, два датчика момента ДМa  и ДМb  по  промежуточной и внешней осям подвеса соответственно, два электронных звена 1 и 2.             Прибор работает  при совмещении его внешней оси с вертикалью  z.  Это обеспечивается соответствующей    ориентацией объекта или стабилизируемой платы (в частности,  ГСП) - в зависимости  от места размещения ГО. В любом случае  для  этого используется информация   инфракрасной вертикали или радио-вертикали-высотомера.