Бесплатная техническая библиотека

Определимся без гироскопа. Детская научная лаборатория

Справочник / Детская научная лаборатория

 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.

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:

▪ Слушая океан

▪ Гравитаскоп

▪ Часы из топора

Смотрите другие статьи раздела Детская научная лаборатория.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Гаджет Fidget Cube отучит от вредных привычек 01.10.2016 На первый взгляд Fidget Cube от Antsy Lab (что в переводе означает "беспокойная лаборатория") является абсолютно бесполезным. В маленький виниловый кубик встроены вращающееся колесико, переключатель, три шестеренки, нажимающийся шарик и даже джойстик, но все эти "органы управления" ничем не управляют. Новинка подходит для тех, кто любит клацать шариковой ручкой и грызть ногти. Fidget Cube призван помочь справиться с вредными привычками. Этот маленький виниловый кубик собрал на платформе Kikstarter в 253 раза больше денег, чем изначально хотели разработчики. Fidget Cube спроектирован таким образом, что игра с тихими и громкими кнопками должна быть приятной на ощупь, но никого из находящихся поблизости людей беспокоить не будет. Абсолютно глупой эта идея не является: почти каждый из нас иногда в рассеянности пощелкивает шариковой ручкой, вызывая тихое раздражение всех, кому приходится это слушать. Тем не менее, игра с подобными штуками может способствовать повышению концентрации. Antsy Lab ссылается на результаты исследования, которые свидетельствуют о повышении уровня концентрации у студентов, играющих со стрессболом, или улучшения внимательности у детей с синдромом дефицита внимания и гиперактивностью.

Другие интересные новости:

▪ Защищенный смартфон Blackview BV8900 с тепловизором

▪ Новый рекорд квантовой телепортации

▪ Магнетары сложнее, чем считалось

▪ Кафе с дронами-официантами

▪ Неувязающие сапоги

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоприем. Подборка статей

▪ статья Бесплатный сыр. Крылатое выражение

▪ статья Как египтяне научились сохранять мумии? Подробный ответ

▪ статья Пустырник сердечный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Электромонтажные работы. Справочник

▪ статья Голосовой S-метр. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026