Menu English Ukrainian Russian Home

Бесплатная техническая библиотека для любителей и профессионалов Бесплатная техническая библиотека


Определимся без гироскопа. Детская научная лаборатория

Детская научная лаборатория

Справочник / Детская научная лаборатория

Комментарии к статье Комментарии к статье

Запатентована новая система автономного определения на местности самолетов и кораблей, гораздо более простая и точная, чем применяемые в настоящее время.

Одна из основных проблем так называемой автономной навигации - определить вертикаль Земли, то есть направление к центру нашей планеты. Если вы находитесь на ее тверди и никуда не двигаетесь, отыскать эту вертикаль дело плевое - подвесил грузик, и нет проблем. А если вас мотает по океану, водяному или воздушному? Придумали устройство, имитирующее маятник в таких условиях, и назвали его инерционной вертикалью - ИВ. Сегодня это одна из основных составляющих автономных навигационных систем. Это платформа с расположенными на ней акселерометрами и гироскопами. В спокойном состоянии, на суше ее "выставляют", то есть устанавливают, в строго горизонтальное положение и заставляют вращаться с частотой, соответствующей месту нахождения корабля или самолета, например, на экваторе - 15 об/м, на полюсе - 0.

Это занимает много времени, но даже и не это главный недостаток таких систем. При движении объекта показания акселерометров (измеряющих линейные ускорения) автоматически суммируются и подаются на сервопривод платформы, который и должен по этим сигналам удерживать вращающуюся платформу в горизонтальном по отношению к вертикали Земли положении.

Однако акселерометры интегрируют не только полезные сигналы, но и ошибки, возникающие, например, от вибраций. А если платформа из-за этих ошибок отклонится хотя бы на 1 минуту, ошибка в определении пройденного расстояния за час хода составит 18,5 км.

Поэтому периодически приходится корректировать результаты с помощью радиосвязи, астрономии и т.д. И это несмотря на то, что к элементам данной системы, особенно к гироскопам, предъявляются столь высокие требования, что их не всегда можно удовлетворить.

Определимся без гироскопа

Отец и сын Наумовы из Ейска решили, раз так - вообще обойтись без гироскопов. Они запатентовали способ и устройство для автономного определения на местности, основа которого - сосуды, заполненные жидкостью, например, полукруглые в сечении (см.рис.). Форма может быть иной, но сосуды должны иметь возможность наклонятся на какой-то допустимый угол. Авторы доказали, что в сечениях этих сосудов 2 и 3 имеется множество попарно одинаково расположенных точек С1 и С2, высоты столбов жидкости над которыми h1 и h2 остаются равными, а значит, равны и вертикальные составляющие давления в них. Однако горизонтальные составляющие давлений в этих точках при наклонах будут различны, они и станут основой формирования сигналов И1 и И2 на сервопривод 4. Не вдаваясь в подробности, скажем, что авторы доказали: такая система, установленная вместо обычных гироскопов (можно, впрочем, и наряду с ними), и будет держать платформу 1 постоянно горизонтальной.

При этом начальное выставление платформы не нужно, резко упрощается вся конструкция, она становится гораздо надежнее, никакие вибрации ей не страшны, навигация с ее помощью значительно упрощается и уточняется.

Но и этого мало. Новую систему можно использовать как датчик юза и на наземных транспортных средствах.

Можно добавить, что авторы изобрели и ряд других навигационных систем, позволяющих определяться с точностью до десятков метров, независимо от времени работы. Эти устройства патентуются.

Автор: О.Сердюков

 Рекомендуем интересные статьи раздела Детская научная лаборатория:

▪ Тепло из ниоткуда

▪ Простейший барометр

▪ Из каких газов состоит воздух

Смотрите другие статьи раздела Детская научная лаборатория.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Использование Apple Vision Pro во время операций 16.03.2024

Медицинская команда больницы Кромвеля в Лондоне впервые применила Apple Vision Pro в ходе двух операций на позвоночнике. Это событие подтверждает потенциал гарнитуры в качестве медицинского инструмента, изменяющего подход к хирургической практике. Хотя сами врачи не использовали Vision Pro, операционная медсестра работала с виртуальной реальностью, используя очки во время подготовки и выполнения процедур. Гарнитура позволила просматривать виртуальные экраны в операционной, выбирать инструменты и следить за ходом операции. Программное обеспечение, разработанное компанией eXeX, специализирующейся на создании приложений на основе искусственного интеллекта для хирургии, существенно улучшило процесс оказания медицинской помощи пациентам. Использование Apple Vision Pro открывает новые возможности для разработки приложений в сфере здравоохранения, таких как клиническое образование, планирование операций, обучение и медицинская визуализация. Внедрение Apple Vision Pro в медицинскую пр ...>>

Хранение углерода в Северное море 16.03.2024

Министр энергетики Норвегии Терье Осланд объявил о запуске проекта Longship, нацеленного на создание центрального хранилища углекислого газа в Северном море. Этот амбициозный проект оценивается в $2,6 млрд и направлен на применение технологии CCS (углеродного захвата и хранения) для смягчения воздействия климатических изменений. Норвегия уже имеет опыт в области CCS благодаря успешным проектам Sleipner и Snohvit, и сейчас стремится увеличить объем углерода, запечатываемого под морским дном. План Longship предусматривает создание мощности по захвату и хранению 1,5 млн. тонн углерода ежегодно в течение 25 лет. Несмотря на позитивные перспективы, существуют опасения по поводу долгосрочных последствий такого хранения. Однако сторонники проекта утверждают, что морское хранение углерода имеет ряд преимуществ, включая минимальное воздействие на окружающую среду. Проект Longship осуществляется при участии компаний Equinor, Shell и TotalEnergies через совместное предприятие Northern Li ...>>

Выращены мини-органы из амниотической жидкости человека 15.03.2024

Международная команда ученых под руководством профессора Фань Сюлиня из Университета Чжэцзян разработала уникальный способ выращивания мини-органов из клеток, обнаруженных в амниотической жидкости человека. Этот значительный прорыв в медицине может привести к улучшению диагностики и лечения врожденных заболеваний. Органоиды, представляющие собой трехмерные клеточные структуры, имитирующие органы в меньшем масштабе, были выращены из клеток легких, почек и тонкого кишечника, найденных в амниотической жидкости. Этот метод открывает новые возможности для изучения различных состояний плода и может стать ключом к ранней диагностике и лечению врожденных дефектов. Хотя пока не проводились попытки использования этого метода в лечении, ученые надеются, что их исследования в будущем помогут бороться с серьезными врожденными заболеваниями, которые затрагивают миллионы новорожденных ежегодно. Этот прорыв может изменить практику медицинских вмешательств, позволяя диагностировать и лечить врожд ...>>

Случайная новость из Архива

Озоновая дыра должна исчезнуть 16.07.2019

Озоновая дыра предотвращает потепление климата в центральной и восточной части Антарктиды.

По Монреальскому протоколу был установлен запрет на выброс фреонов и переход на другие газы. В связи с этим количество выбросов хлора уменьшается. Выброшенный же хлор живет в атмосфере лет 50-70. Сейчас мы наблюдаем, что его стало меньше. Это привело к тому, что если раньше озоновая дыра расширялась и "углублялась" (становилось меньше озона), то сейчас этот процесс замедлился: размеры и "глубина" становятся меньше. По результатам совместных исследований украинских и австралийских ученых озоновая дыра как явление должна исчезнуть к 2050-2070 годам.

Об этом заявил Геннадий Милиневский, заведующий лаборатории физики космоса физического факультета Киевского национального университета имени Тараса Шевченко, старший научный сотрудник Национального антарктического научного центра. По его словам, это сезонный эффект, который приводит к уменьшению озонового слоя, начиная с середины августа и до конца октября. В ноябре озоновый слой уже восстанавливается. В Антарктике озон имеет максимум на высоте около 20 километров.

Как образуется озоновый слой? Ультрафиолетовые лучи Солнца производят диссоциацию молекул кислорода, отдельные атомы кислорода объединяются с молекулами кислорода и получаются молекулы озона, состоящего из трех атомов кислорода. В Антарктике зимой температура в стратосфере сильно падает - до -70...-80 градусов Цельсия. В это время образуются так называемые полярные стратосферные облака с замерзшими окислами азота и водой, и на частицах этих облаков собирается хлор. А он появился в большом количестве благодаря производству фреона, который широко использовался в холодильниках.

Фреон у поверхности Земли - абсолютно устойчивый нейтральный газ, но тем не менее он диффундирует в атмосферу, попадает в стратосферу, где уже больше ультрафиолета, который его разбивает и освобождает свободный атом хлора. И один такой атом убивает тысячу молекул озона. Получается реакция - O3 + Cl > ClO + O2. А ClO свободно разрушается, опять появляется свободный атом хлора, который снова взаимодействует с озоном и приводит к его разрушению. Таким образом, хлор, можно сказать, "поедает" озон, пока он не исчезнет из стратосферы. И вот в зимнее время молекулы хлора попадают на замерзшие частицы полярных облаков, и создаются фактически их резервуары, где они накапливаются. Восходит солнце в конце весны, и эти облака быстро тают за один-два дня. Получается мощный выброс хлора, который "выедает" озоновый слой на высоте его максимума.

Самое интересное, по словам Милиневского, что озоновая дыра, которую фактически создал человек, выбрасывая фреон, привела к тому, что создается устойчивое ограждение внутренней Антарктиды от теплых масс воздуха, что предотвращает потепление климата в центральной и восточной части ледового материка. И фактически в последнее время там температура не меняется, а, скорее, даже немного снижается.

Другие интересные новости:

▪ 3D Vision: вторая версия

▪ Реактор на расплаве солей и быстрых нейтронах

▪ Создана искусственная поджелудочная железа

▪ Электрический летающий автомобиль eVTOL

▪ Черви против старения

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

 

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Металлоискатели. Подборка статей

▪ статья Пойти налево. Крылатое выражение

▪ статья Что такое оливковое масло? Подробный ответ

▪ статья Погрузка древесины погрузчиками типа Фискарс. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Применение интегральных микросхем КФ548ХА1 и КФ548ХА2. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Кто дотронулся до зеркала? Секрет фокуса. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:


E-mail (не обязательно):


Комментарий:





All languages of this page

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024