5.2. Трехосный гиростабилизатор

Трехосный гиростабилизатор (ТГС) предназначен для пространственной стабилиза- ции какой-либо нагрузки. Вместе с тем он, как правило, используется для определения углов ориентации объекта относительно системы координат, которую строит ТГС и ко- торая реализуется в нем так называемой гиростабилизированной платформой (ГСП).

Возможны две схемы построения ТГС: с использованием трех двухстепенных ги-

роскопов и с использованием двух трехстепенных гироскопов. Принципиальных разли- чий в этих схемах нет; ниже, для конкретности, рассматривается первая из них. Она изо- бражена на рис.30. Схема включает ГСП в трехстепенном кардановом подвесе, на каждой оси которого размещены датчик угла и двигатель. Заметим, что изображенная на рисунке ориентация ТГС на объекте является одной из шести возможных; выбор той или иной ориентации определяется условиями работы ТГС, в частности, условием исключения "складывания" рамок (см. раздел 1.5). Датчики углов ДУ , ДУ , ДУ выдают в систему управления углы разворота объекта, двигатели Дв , Дв , Дв работают в контурах раз- грузки. На ГСП расположены гироскопы

с датчиками углов прецессии и датчиками моментов (как и в двухосном гиростабилиза- торе) и нагрузка. В качестве последней могут выступать измерители параметров линейно- го движения (акселерометры, гироинтеграторы линейных ускорений и др.), различного рода датчики. На рис.30 в качестве нагрузки указаны акселерометры А , А , А .

Нетрудно видеть, что как и в случае двухосного гиростабилизатора, ТГС можно рас-

сматривать как конструктивное объединение трех ОГС, рамки которых реализуются

единым элементом - ГСП. Поэтому работа ТГС принципиально не отличается от работы двухосного гиростабилизатора. Единственное различие, которое следует отметить, со- стоит в том, что при развороте ГСП вокруг внутренней оси двигатели Дв и Дв рабо- тают каждый по двум осям - и . По этой причине в состав электронных блоков вклю- чается преобразователь сигналов - синусно-косинусный преобразователь выходных сиг- налов датчиков углов прецессии гироскопов Г и Г , "развязывающий" каналы и .

ТГС может работать в двух режимах. Первый из них предусматривает сохранение ги-

роплатформой в процессе движения объекта той ориентации, которая ей придана в на- чальный момент. Этот режим называется инерциальным. При этом на датчики момен- тов гироскопов в полете не подается никаких сигналов и ГСП реализует инерциальную систему координат. Такой режим используется, например, в системах навигации балли- стических ракет.

Второй режим предусматривает подключение акселерометров А и А через интегри- рующие электронные звенья ко входам датчиков моментов гироскопов Г и Г соответ- ственно. Тем самым реализуется режим шулеровской настройки и ГСП строит местную горизонтальную систему координат (точно так же, как гирогоризонт с шулеровской кор- рекцией). При этом составляющая абсолютной скорости ГСП в направлении вертика- ли равна нулю, т.е. в азимуте ГСП работает как ГПК. Такой режим используется в систе- мах навигации самолетов, судов.

В заключение следует отметить, что ТГС является одним из тех гироскопических уст-

ройств, которые широко применяются в системах управления различного рода объектов.