Работа курсоуказателя в режиме гироазимута.

Для работы курсоуказателя в режиме гироазимута необходимо, чтобы ось кинетического момента гиросферы удерживалась в горизонте, а по обеим осям прецессии гиросферы были приложены коррек­тирующие моменты для компенсации отклонения гиросферы за счет суточного вращения Земли и собственного движения объекта. В гирокурсоуказателе с электромагнитным управлением для осу­ществления режима гироазимута достаточно отключить маятни­ковый момент, пропорциональный сигналу индикатора горизонта, на горизонтальной оси прецессии гиросферы, сохранив при этом демпфирующий момент от индикатора горизонта на вертикальной оси для удержания главной оси гироскопа в горизонте. Необхо­димо также сохранить корректирующие моменты по обеим осям прецессии. В этом случае равенства (1.12), определяющие зави­симости моментов от сигналов управления и коррекции, примут

( -_c) = _x ; ( -_c) = m n  + _z (1. 23)

Полагая, что корректирующие сигналы _x и _z определяются, как и прежде, формулами (1.14) и, подставляя выражения (1.23) в уравнения (1.1), найдем частные решения системы (1.1) и (1.3) в виде:

^* = V_N / ( R_u cos +V_E + C_B R / H); _c^*=0; .

_c^*=H (u sin + V_E tg/ R); ^*=0. (1. 24)

Формулы (1.24), определяющие положение равновесия ЧЭ прибора в режиме гироазимута, тождественны формулам (1.15), определяющим положение равновесия ЧЭ в режиме гирокомпаса. Это свидетельствует о том, что при движении объекта в момент перехода из режима гирокомпаса в режим гироазимута ЧЭ ника­ких возмущений не получает и остается в прежнем положении, которое он занимал, работая в режиме гирокомпаса. Следователь­но, в режиме гироазимута курсоуказатель сохраняет направле­ние меридиана, выработанное в режиме гирокомпаса, естественно, с накапливающейся во времени ошибкой, которая определяется присущей данному гироскопу скоростью дрейфа.

При обратном переходе из режима гироазимута в режим гиро­компаса курсоуказатель в начальный момент будет иметь некото­рую девиацию, так как за время работы в режиме гнроазимута гироскоп вследствие собственного ухода отклонится от меридиана. Затем, совершая затухающие колебания, гирокомпас придет в положение равновесия.

Следует отнести к достоинствам курсоуказателя с электро­магнитным управлением то обстоятельство, что при переходе из одного режима в другой не требуется изменять корректирующие сигналы, тем более, что благодаря вводу в схему управления та­кого вида коррекции ЧЭ находится вблизи меридиана практиче­ски в обоих режимах работы прибора.

Основной погрешностью гироазимута является собственный дрейф гироскопа. Гирокурсоуказатель с косвенным управлением позволяет уменьшать эту погрешность теоретически до величины нестабильности скорости ухода гироскопа. Для этого достаточно ввести в схему управления сигнал, напряжение которого пропор­ционально постоянной составляющей скорости ухода гироскопа, и просуммировать с сигналом датчиков угла гироскопа в соот­ветствующих масштабе и фазе как это делается при вводе кор­ректирующих сигналов. В результате этого к гироскопу по гори­зонтальной оси прецессии окажется приложенным момент, кото­рый скомпенсирует постоянную составляющую скорости ухода гироскопа.

При воздействии на курсоуказатель, работающий в режиме гироазимута, ускорений качки, гироазимут имеет дополнительный систематический уход. Этот уход возникает из-за появления по­стоянной составляющей момента по горизонтальной оси прецессии гироскопа. Знакопеременные сигналы индикатора горизонта вы­зывают меняющийся в такт качке момент, накладываемый тор-сионами на гиросферу вокруг ее вертикальной оси. Благодаря од­новременному раскачиванию следящей сферы в такт качке вокруг оси ее подвеса (по углу ) проекция знакопеременного момента дает постоянную составляющую на горизонтальную ось прецес­сии, которая и вызывает систематический уход гироазимута на качке.

Анализ факторов, влияющих на эту погрешность гироазимута, показывает, что меры, принятые для уменьшения погрешности гирокомпаса на качке, а именно, применение индикатора гори­зонта с большой постоянной времени и гидравлического демпфе­ра на оси подвеса следящей сферы, существенно уменьшают погрешность гироазимута на качке.

Что касается влияния ускорений от маневрирования на неста­бильность ухода гироазимута, то теоретически оно зависит от времени действия ускорений и мало по величине. Практически в силу тех же технических решений, которые компенсируют влия­ние ускорений на качке, это влияние не имеет существенного значения.

На основании краткого анализа изложенного принципа дейст­вия двухрежимного курсоуказателя с электромагнитным управле­нием можно сделать некоторые выводы в отношении его преиму­ществ перед обычными маятниковыми гирокомпасами:

конструкция торсионно-жидкостного подвеса ЧЭ, который представляет собой астатический поплавковый гироскоп, обеспе­чивает гидростатическую разгрузку подвеса и отсутствие сухого трения в его осях, что уменьшает возмущения, вызываемые си­лами инерции;

электрическая схема управления параметрами гирокомпаса (периодом, степенью демпфирования) и режимами работы прибора позволяет, переключая электрические цепи, изменять параметры гирокомпаса и режимы работы в зависимости от условий пла­вания и эксплуатационных требований;

в гирокомпасе с электрической схемой управления сравни­тельно простыми средствами обеспечивается полная компенсация скоростной девиации для больших скоростей движения судна при условии ввода в прибор данных скорости и широты с достаточной точностью. При этом методе компенсации скоростной девиации существенно, что сам гироскоп практически все время остается в меридиане;

электрическая схема управления создает практическую воз­можность полной компенсации баллистических девиаций гиро­компаса пр-и маневрировании судна. Для этого может использо­ваться индикатор горизонта с коррекционньш датчиком момента и несложный электромеханический прибор, вырабатывающий нужный сигнал коррекции. При указанном способе компенсации баллистических девиаций нет необходимости изменять парамет­ры гирокомпаса в зависимости от широты и выключать демпфи­рование на время действия ускорений;

конструкция и схема двухрежимного гироскопического курсоуказателя обеспечивает его работу в режиме гирокомпаса или гироазимута, а также в режиме гиромагнитного компаса. Это расширяет сферу применения приборов такого типа.