Состав, структура и взаимодействие составных частей ракетно-космического комплекса при его эксплуатации, страница 22

Датчик позиционный (в системах ориентации  и угловой стабилизации) — прибор, определяющий угловые отклонения осей КА от заданных направлений. Физические принципы работы позиционных датчиков систем ориентации достаточно разнообразны (см. Астродатчик, Построитель вертикали, Ионный датчик ориентации). В системах угловой стабилизации функции позиционных датчиков в большинстве случаев выполняют гироскопы.

Датчик рассогласования скорости— прибор, предназначенный для измерения отклонения кажущейся скорости от программной в узком диапазоне. Датчик рассогласования скорости состоит из датчика кажущейся скорости, программного устройства, воспроизводящего заданную программу изменения кажущейся скорости, и сравнивающего устройства. Датчик рассогласования скорости используется в системе регулирования кажущейся скорости РН, обеспечивающей выдерживание программного значения проекции вектора кажущейся скорости на продольную ось РН. Датчик рассогласования скорости устанавливается на корпусе РН так, что его ось чувствительности параллельна продольной оси РН. Преобразующее устройство на основе информации, поступающей с датчика рассогласования скорости вырабатывает команды на приводы регуляторов, изменяющих режим работы ДУ (форсирование или дросселирование).

Датчик солнечный — обычно это оптикоэлектронный прибор, регистрирующий отклонения оптической оси от направления на Солнце. Схемы солнечного датчика различаются в зависимости от требуемой точности, пространств, угла обзора (поля зрения) и характера последующей обработки информации (аналоговый, цифровой и т. п.). Солнечный датчик применяется как датчик позиционныйв системах ориентации СБ и в некоторых системах ориентации КА. В системах навигации КА солнечный датчик используется при решении задач навигации астрономическими методом. Совместно с магнитометрами, измеряющими составляющие вектора напряжённости геомагнитного поля, солнечный датчик применяется для определения углового положения неориентированных ИСЗ.

Датчик угловой скорости — бортовой прибор, измеряющий проекцию угловой скорости КА на свою ось чувствительности. В системах управления движением КА могут быть использованы датчики угловой скорости, основывающиеся на разных физических принципах: гироскопические, лазерные, вибрационные и др.

Гироскопический датчик угловой скорости — двухстепенный гироскоп с отрицательной обратной связью, создающей момент сопротивления повороту рамки. Ротор гироскопа 1 (см. рисунок П2.1.) вращается вокруг оси X; при появлении у КА угловой скорости со вокруг оси Z рамка гироскопа 2 поворачивается относительно оси Y. Этому повороту препятствует пружина 4, поэтому отклонение рамки пропорционально измеряемой угловой скорости. Значения угла поворота рамки снимаются с потенциометра 3.

Лазерный датчик угловой скорости состоит из замкнутого лазерного резонатора, вдоль сторон, которого навстречу друг другу направляются два когерентных световых луча. При вращении лазерного датчика угловой скорости вокруг оси, перпендикулярной плоскости распространения лучей, изменяется расстояние, проходимое каждым лучом, а вместе с ним и резонансная частота луча. Разность частот лучей, распространяющихся по вращению и против, пропорциональна угловой скорости ω. Оба луча на выходе из резонатора смешиваются и направляются через полупрозрачное зеркало на фотодетектор, определяющий по интенсивности света смешанного луча угловую :скорость. Точность измерений зависит от стабильности размера оптического резонатора.

Вибрационный датчик угловой скорости в качестве чувствительного элемента имеет, например, колеблющийся стержень. При вращении корпуса прибора вокруг оси чувствительного элемента закономерности процесса колебаний изменяются, и это используется для определения угловой скорости КА.

Поскольку датчик угловой скорости способен измерить лишь один из компонентов вектора угловой скорости КА, для осуществления полного управления угловым движением КА необходимо иметь три датчика угловой скорости. На практике чаще всего используются гироскопические датчики угловой скорости.