方位陀螺仪

方位陀螺仪是一个两自由度陀螺仪,可使旋转轴保持近似水平。它是一种陀螺仪,使用陀螺仪特性测量飞机的航向角。测量飞机航向角的最简单方法是使用由磁针原理制成的磁罗盘来测量飞机的磁航向。然而,当飞机加速,转弯或悬停时,悬浮在磁罗盘中心的敏感元件受到加速度的干扰并偏离磁子午线,这将导致大的指示误差;当飞机飞过铁矿石或钢铁城等强磁区域时,当地磁水平分量较小时,磁罗盘不能正常工作。由于磁罗盘操作的限制,有必要使用定向陀螺仪测量飞机的航向角,以确保飞机沿预定航向飞行。因此,方向陀螺仪也是飞机上重要的导航驱动仪器。当使用自动驾驶仪操纵飞机时,有必要测量飞机相对于给定航向的偏航角并将其转换成电信号。控制飞机按照预定航线飞行。因此,方向陀螺仪也是飞机自动驾驶仪的主要部件之一。两自由度陀螺仪具有方向稳定性。如果两个自由度的外框垂直放置,则旋转轴水平旋转并指向北。当飞机有加速度干扰或外部磁场干扰时,旋转轴将在原始框架中保持稳定。在这个方向上。然而,由于地球自转和飞机运动的明显旋转以及陀螺仪本身的漂移,旋转轴将逐渐偏离局部水平面和局部子午面。旋转轴的水平偏差可以使旋转轴与外框架轴重合,从而引起框架自锁。旋转轴的方位角的偏差将导致航向角的测量误差随时间累积。因此,为了使用两自由度陀螺仪来形成用于测量航向的仪表,需要在陀螺仪上执行水平校正和定向校正。水平校正是保证仪器正常运行的前提,方位校正是保证仪器测量精度的必要条件。

典型的方位陀螺仪主要由两自由度陀螺仪,水平校正装置,位置校正装置,航向协调装置和指示机构或角度传感器组成。水平校正装置由摆锤传感器和扭矩装置组成。电路中的液体开关是三极型,安装在内框架上,扭矩电机安装在外框架轴线的方向上。连接液体开关和转矩电动机的电路称为水平校正电路。当旋转轴围绕内框架轴线偏离水平面时,液体开关发送控制信号,并且扭矩马达产生围绕外框架轴作用的校正扭矩,使得旋转轴线绕内框架轴缩回至恢复水平。以这种方式,确保了旋转轴线与外框架的轴线之间的近似垂直的关系。为了避免由飞机转弯或悬停引起的错误校正,可以通过角速度传感装置中的继电器实现转矩电机的励磁绕组的断开。方位校正装置通常由电位计和力矩电机组成。电位计安装在控制箱内,扭矩电机安装在内框架轴的方向上。电位计给出补偿信号,例如接地旋转误差,并且力矩电机产生围绕内框架轴作用的校正扭矩,使得旋转轴围绕外框架轴进行,以跟踪由地球旋转引起的方位角变化。这样。围绕外框架轴的旋转轴的定向稳定性得到改善。然而,方位陀螺仪不具有自动寻找北方的特征,因此飞行员必须在使用前根据磁罗盘或天文罗盘的指示调整方位陀螺仪的指示。此外,方位角校正不能完全消除方位陀螺仪的方位角偏差误差,因此飞行员还必须在使用过程中按规定的间隔根据磁罗盘或天文罗盘的指示指示方位陀螺仪,例如15分钟或30分钟。做出调整。这种调整称为航向协调或航向校正。航向协调装置通常由协调按钮,协调电动机和减速器组成。协调按钮安装在控制箱上,协调电机和减速器安装在外框架上。当按下协调按钮时,协调电机的电路接通,协调电机通过减速器驱动拨盘相对于外框旋转,使方位陀螺仪的指示与指示器的指示相协调。其他标题工具。通过采取上述措施,陀螺仪可以保持相对于子午面的方位角稳定性,并为测量飞机的航向角提供基准。飞机的航向角的指示可以通过由指示器和表盘组成的指示器机构给出。如果诸如电位计或自动调整机的角度传感器安装在外框架轴上,则可以传输飞机的航向角的电信号。标题陀螺仪的航向协调由飞行员手动安排。在两个协调的时间间隔期间,仍然存在影响测量精度的方位角误差累积,并且手动校正也增加了飞行员的负担。因此,目前通常使用自动校正。使用磁航向传感器(实际上是能够输出磁航向信号的磁罗盘)来自动操纵陀螺仪的方法