Гироскопы механические и электронные

[piloterrr]

Тема отделена отсюда - http://www.saon.ru/forum/viewtopic.php? ... 235#p71235
Модератор

я не до конца понимаю, одно и то же MEMS и твердотельные гироскопы, или нет...

Твердотельные гироскопы включают в себя и MEMS - гироскопы. твердотельные - более широкое понятие. на самом деле, это не гироскоп в чистом виде, а ДУС или датчик ускорения
вообще, гироскоп = быстровращающееся тело, обладает тремя основными свойствами:
- сохранение свободным гироскопом своей ориентации в инерциальном пространстве
- прецессия при воздействии на него внешнего момента
- возникновение гироскопического момента при вынужденном вращении

[12345]

ДУС или датчик ускорения

ДУС - датчик угловой скорости.

[piloterrr]

так он и подразумевался, это типа гироскопа с двумя степенями свободы

а ДУС и датчик ускорения были как перечисление

[12345]

так он и подразумевался, это типа гироскопа с двумя степенями свободы

Непонял.

это не гироскоп в чистом виде, а ДУС или датчик ускорения

Какое отношение датчик ускорения(акселерометр) имеет к гироскопу?

[vova_k]

Я точно знаю, что есть нормальные гироскопы без движущихся механических частей - например, оптические, где движется свет по оптоволокну. Возможно, есть и другие немеханические решения для "нормальных" гироскопов...

[12345]

Я точно знаю, что есть нормальные гироскопы без движущихся механических частей - например, оптические, где движется свет по оптоволокну.

По сути это тоже ДУС и не является "нормальным" гироскопоп.

[piloterrr]

так он и подразумевался, это типа гироскопа с двумя степенями свободы

Непонял.

это не гироскоп в чистом виде, а ДУС или датчик ускорения

Какое отношение датчик ускорения(акселерометр) имеет к гироскопу?

если у свободного гироскопа убрать одну степень свободы, то при вынужденном вращении относительно этой оси он будет прецессировать по другой оси. угловая скорость прецессии будет пропорциональна угловой скорости внешнего вращения. если вторую ось закрепить пружиной например, то уже угол отклонения (гироскопический момент) будет пропорционален внешней угловой скорости вращения. так, кстати, работает ЭУП
изначально разрабатывались устройства на основе вращающихся роторов, т.к. это лежало на поверхности, затем появились устройства с другими физическими принципами работы, но обладающие теми же свойствами. (вибрационно-роторные гироскопы, гиротрон (вибрационно-стержневой), динамически настраиваемый гироскоп, волновой твердотельный гироскоп, волоконно-оптические гироскопы (лазерные)). так вот некоторые из этих устройств работают как свободные гироскопы, а некоторые - как ДУС

[Ритон]

Уже "де ве по де те" на горизонте
Прошу не отвлекаться от проблемы визуализации решения краевой задачи с граничными условиями в промежуточных точках.

[12345]

если у свободного гироскопа убрать одну степень свободы, то при вынужденном вращении относительно этой оси он будет прецессировать по другой оси. угловая скорость прецессии будет пропорциональна угловой скорости внешнего вращения. если вторую ось закрепить пружиной например, то уже угол отклонения (гироскопический момент) будет пропорционален внешней угловой скорости вращения. так, кстати, работает ЭУП

Ну это тогда гироскоп с двумя степенями свободы используется в качестве ДУС.

изначально разрабатывались устройства на основе вращающихся роторов, т.к. это лежало на поверхности, затем появились устройства с другими физическими принципами работы, но обладающие теми же свойствами. (вибрационно-роторные гироскопы, гиротрон (вибрационно-стержневой), динамически настраиваемый гироскоп, волновой твердотельный гироскоп, волоконно-оптические гироскопы (лазерные)). так вот некоторые из этих устройств работают как свободные гироскопы, а некоторые - как ДУС

И какие же из этих устройств работают как свободные гироскопы и обладают теми же свойствами?

[zenon]

Я точно знаю, что лазерные и волоконно-оптические устройства особой структуры выполняют роль гироскопов. Насколько я помню, тут ключевым является эффект Саньяка. Это когда во встречных потоках электромагнитных или световых волн во вращающемся кольцевом интерферометре возникает эффект фазового сдвига. Этот эффект прямо пропорционален угловой скорости вращения интерферометра. Измеряя интерферометром сдвиги фаз можно точно определить направление изменения координаты (положения). Эффект Саньяка уже довольно давно используется в кольцевых лазерных гироскопах - я помню об этих работах еще со времени моего студенчества (хотя это были не мои темы). Военные всегда бредили о системах инерциальной навигации, не зависящих от столь ненадежной штуки, как спутники... Работы по лазерным гироскопам своими корнями оттуда.

[12345]

Я точно знаю, что лазерные и волоконно-оптические устройства особой структуры выполняют роль гироскопов. Насколько я помню, тут ключевым является эффект Саньяка. Это когда во встречных потоках электромагнитных или световых волн во вращающемся кольцевом интерферометре возникает эффект фазового сдвига. Этот эффект прямо пропорционален угловой скорости вращения интерферометра. Измеряя интерферометром сдвиги фаз можно точно определить направление изменения координаты (положения). Эффект Саньяка уже довольно давно используется в кольцевых лазерных гироскопах - я помню об этих работах еще со времени моего студенчества (хотя это были не мои темы). Военные всегда бредили о системах инерциальной навигации, не зависящих от столь ненадежной штуки, как спутники...

Это ДУС.

[zenon]

Игорь, я не буду с тобой спорить, но понятие "лазерный гироскоп" (как и ВО-гироскоп) существует и не только в теории. Интересующихся могу отослать сюда.

[12345]

Игорь, я не буду с тобой спорить, но понятие "лазерный гироскоп" (как и ВО-гироскоп) существует и не только в теории. Интересующихся могу отослать сюда.

Да существуют. Только все они реализованы на ДУСах и гироскопами становятся после обработки получаемой информации(интеграция и некоторые преобразования).

[zenon]

Совершенно верно. Но ведь и авиагоризонт, ЭУП или ГПК - это тоже не просто вращающаяся болванка. Болванка там лишь датчик, показания которого требуют корректировки и обработки. А датчики могут быть разными...

[vova_k]

Хочу уточнить - под "нормальным" гироскопом в данном случае я подразумевал не столько принцип действия устройства, а то, что его функциональность такая же, как у обычного хорошего механического гироскопа. Т.е. не требует дополнительной навигационной системы, не уходит при плавном изменении положения и т.д. Только прошу не привязываться к словам, так как, надеюсь, понятно, о чем идет речь...

Вообще сейчас такие устройства ставят даже на самолеты типа C172, тогда как лет десять назад они были дороже той самой С172...