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:

▪ Ракетодром

▪ Почему показания стрелки компаса могут быть ненадежными

▪ Самодельный ксерокс

Смотрите другие статьи раздела Детская научная лаборатория.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Пластырь против облысения 07.08.2023 Китайские исследователи разработали передовой метод борьбы с облысением, создав пластырь с использованием микроигл и церия. Этот инновационный метод прошел успешные тесты на мышах. Разработка представляет собой полоску с микроиглами, содержащими уникальное сочетание гиалуроновой кислоты и наночастиц церия. В ходе исследований было выявлено, что небольшие дозы церия способны имитировать ферменты, которые активно участвуют в сдерживании окислительных процессов в коже, предотвращая тем самым повреждение волосяных фолликул. Чтобы эффективно доставить активные вещества в глубинные слои волосяных фолликул, ученые разработали пластырь с миниатюрными иглами. Прежде чем наносить растворимый пластырь, поверхность микроигл обработали липидными соединениями для оптимизации процесса.

Другие интересные новости:

▪ Планшет сможет управлять беспилотным грузовиком

▪ Радиоприемник VICTOR RA-BF3 с системой замедления звука

▪ Спасение яблок от солнечных ожогов

▪ Полевые транзисторы SuperMESH3

▪ Смартфон Oukitel K10000 Pro с батареей 10100 мАч

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Предварительные усилители. Подборка статей

▪ статья Дать добро. Крылатое выражение

▪ статья Сколько человек погибло во время Великого лондонского пожара 1666 года? Подробный ответ

▪ статья Оператор. Должностная инструкция

▪ статья Электронный звонок для велосипеда. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Выползающая монета. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025