Аппаратура стабилизации аэрокамеры.

Гироско́п — устройство, способное реагировать на изменение углов ориентациитела, на котором оно установлено, относительно инерциальной системы отсчета. Простейший пример гироскопа — юла (волчок).

Оптические гироскопы

Схема лазерного гироскопа. Здесь луч лазера циркулирует с помощью зеркал и постоянно усиливается лазером. Замкнутый контур имеет ответвление в датчик на базе интерферометра.

Делятся на лазерные (активные оптические) гироскопы, пассивные оптические гироскопы, волоконно-оптические и интегрально-оптические (ВОГи ИОГ). Принцип действия основан на эффекте Саньяка, открытом в 1913 году. Теоретически он объясняется с помощью СТО. Согласно СТО скорость света постоянна в любой инерциальной системе отсчёта. В то время как в неинерциальной системе она может отличаться. При посылке луча света в направлении вращения прибора и против направления вращения разница во времени прихода лучей (определяемая интерферометром) позволяет найти разницу оптических путей лучей в инерциальной системе отсчёта, и, следовательно, величину углового поворота прибора за время прохождения луча. Величина эффекта прямо пропорциональна угловой скорости вращения интерферометра и площади, охватываемой путём распространения световых волн в интерферометре:

Схема простейшего механического гироскопа в карданном подвесе

Свойства гироскопа используются в приборах — гироскопах, основной частью которых является быстро вращающийся ротор, который имеет несколько степеней свободы (осей возможного вращения).

Чаще всего используются гироскопы, помещённые в карданов подвес. Такие гироскопы имеют 3 степени свободы, то есть он может совершать 3 независимых поворота вокруг осей АА', BB' и CC', пересекающихся в центре подвеса О, который остаётся по отношению к основанию A неподвижным.

Гироскопы, у которых центр масс совпадает с центром подвеса O, называются астатическими, в противном случае — статическими гироскопами.Для обеспечения вращения ротора гироскопа с высокой скоростью применяются специальные гиромоторы.

Для управления гироскопом и снятия с него информации используются датчики угла и датчики момента.

Гироскопы используются в виде компонентов как в системах навигации (авиагоризонт, гирокомпас, ИНС и т. п.), так и в системах ориентации и стабилизации космических аппаратов. При использовании в гировертикали показания гироскопа должны корректироваться акселерометром(маятником), так как из за суточного вращения земли и ухода гироскопа, происходит отклонение от истиной вертикали. Кроме того, в механических гироскопах может использоваться смещение его центра масс, которое эквивалентно непосредственному воздействию маятника

на гироскоп.Системы стабилизации бывают трех основных типов.

Система силовой стабилизации (на двухстепенных гироскопах).

Для стабилизации вокруг каждой оси нужен один гироскоп. Стабилизация осуществляется гироскопом и двигателем разгрузки, в начале действует гироскопический момент, а потом подключается двигатель разгрузки.Система индикаторно-силовой стабилизации (на двухстепенных гироскопах).

Для стабилизации вокруг каждой оси нужен один гироскоп. Стабилизация осуществляется только двигателями разгрузки, но в начале появляется небольшой гироскопический момент, которым можно пренебречь.Система индикаторной стабилизации (на

трехстепенных гироскопах)Для стабилизации вокруг двух осей нужен один гироскоп. Стабилизация осуществляется только двигателями разгрузки.

Принципиальная схема ЛСС

В данном разделе представлен ряд основных сведений о работе наземного лазерного сканера. Основным его элементом являются: лазерный дальномер, система вертикальной и горизонтальной развертки луча сканирования.

На рисунке 152 показана принципиальная схема работы лазерного дальномера. Дальномер импульсный и расстояние измеряется по интервалам времени испускания и приема сигнала – лазерного импульса.

Рисунок 152, Схема работы лазерного дальномера

На рисунке 153 показана принципиальная схема вертикальной развертки сканирующего пучка лазерного излучения. Горизонтальная развертка выполняется в результате медленного вращения на 360 градусов головной части прибора.

Рисунок 153. Система вертикальной развертки лазерного сканера

На рисунке 154 показан общий состав наземной лазерной измерительной системы.

Рисунок 154. Лазерная измерительная система: 1. Лазерный дальномер; 2. Лазерный луч; 3. Вертикальная развертка - вращающаяся полигональная зеркальная призма; 4. Горизонтальная развертка - вращающаяся оптическая головная часть; 5. Кабель передачи данных; 6. Компьютер; 7. Программное обеспечение Riegl 3D RiSCAN