Глава 6 ориентирование на местности с помощью навигационной аппаратуры

Назначение навигационной аппаратуры. В сложной обстановке современного боя даже временная потеря ориентировки приводит к нарушению взаимодействия между подразделениями, ставит под угрозу успешное выполнение боевых задач. Поэтому для надежного и быстрого ориентирования на местности применяется навигационная аппаратура, которой оснащены многие виды боевых и специальных машин. Она используется главным образом при действиях подразделений на местности, бедной ориентирами, а также при плохой видимости.

В настоящее время наиболее широкое распространение получили гирополукомпасы и навигационная аппаратура с координатором.

Гирополукомпас (ГПК) предназначен для выдерживания заданного направления движения боевой машины.

Координатор предназначен для непрерывной автоматической регистрации местоположения движущейся машины, направления ее движения и направления на конечный пункт маршрута. Он может быть также использован для целеуказания и нанесения на карту не обозначенных на ней дорог, колонных путей, зон затопления, границ зараженных участков и других объектов.

Принцип работы навигационных приборов.В основе работы навигационных приборов использовано свойство быстро вращающегося волчка—сохранять неизменным направление оси вращения в пространстве. На таком принципе работает специальное устройство—гироскоп, основная часть гирополукомпаса и навигационной аппаратуры с координатором, поэтому эти приборы называют гироскопическими. Они не подвержены влиянию магнитного поля Земли, устойчиво работают в районах магнитных аномалий и в северных широтах, где часто происходят магнитные бури.

Устройство гироскопа. Гироскоп состоит из ротора 1 (рис. 79) и карданного подвеса. При работе гироскопа его ротор (тяжелый симметричный маховик) с большой скоростью вращается вокруг оси X, закрепленной на подвижной внутренней рамке 2. Эта рамка, в свою очередь, может вращаться по оси Y, закрепленной на наружной рамке 3.Наружная рамка вместе с внутренней и ротором может вращаться по оси Z, которая прикреплена на шарикоподшипниках к основанию 4. Таким образом, ротор гироскопа имеет возможность свободно вращаться вокруг трех осей, т. е. он имеет три степени свободы. Такой гироскоп называется трехстепенным.

Система двух подвижных рамок и закрепленной в них оси вращения ротора образует карданный подвес. Ось X,вокруг которой вращается ротор, называется главной осью гироскопа. Главная ось гироскопа вследствие вращения Земли и трения в подшипниках с течением времени постепенно отклоняется от своего первоначального положения как по азимуту, так и в плоскости горизонта. Чтобы исключить такой уход главной оси, в навигационных приборах имеются специальные корректирующие устройства.

Если гироскоп установить в машине, то при любом ее повороте ось вращающегося ротора всегда будет показывать определенное, заранее установленное направление (рис. 80).

6.1. Выдерживание направления движения с помощью гирополукомпаса

Устройство гирополукомпаса.Гирополукомпас состоит из гиромотора, карданного подвеса, корректирующих устройств и арретира. Все это помещено в металлическом корпусе / (рис. 81), который жестко крепится к машине. На передней плате корпуса имеется смотровое окно, на стекле которого нанесена прямая линия (индекс)—указатель3отсчета. В смотровом окне видна курсовая шкала4,закрепленная на наружной рамке гироскопа (карданном подвесе). Шкала проградуирована в делениях угломера. Одно деление шкалы равно 0-20 (около 1°).

Сущность работы гирополукомпаса заключается в следующем. При изменении направления движения вместе с машиной повернется на тот же угол и корпус гирополукомпаса. Главная же ось гироскопа сохранит свое прежнее положение. Вместе с осью вращения ротора сохранит свое прежнее положение и курсовая шкала, указатель отсчета переместится вдоль курсовой шкалы на величину угла поворота машины. Например, первоначальный отсчет шкалы гироскопа был равен 2-40, новый отсчет после поворота машины равен 5-60, значит, машина повернула вправо на угол 3-20 (5-60—2-40=3-20).

В гирополукомпасе имеются два корректирующих устройства. Азимутальное корректирующее устройство предназначается для устранения ухода главной оси гироскопа по азимуту, горизонтирующее устройство—для удержания главной оси гироскопа в плоскости горизонта. Корректирующими устройствами пользуются при балансировке гироскопа, чтобы в процессе его работы уход главной оси от заданного направления был минимальный. Величина коррекции зависит от географической широты местоположения машины. Балансировка гироскопа проводится при перемене района действий более чем на 4° по широте.

Арретир предназначен для закрепления внутренней и наружной рамок гироскопа в нерабочем положении. Он служит также для установки на курсояой шкале нужного отсчета. При этом рукояткой 7 арретира поворачивается наружная рамка вместе с внутренней рамкой и ротором до тех пор, пока в смотровом окне под чертой указателя не появится нужное деление шкалы.

Порядок включения и выключения гирополукомпаса. Включать и выключать гирополукомпас можно только в неподвижной машине. Перед включением гирополукомпаса необходимо убедиться, что рукоятка 7 арретира находится в положении “от себя”, т. е. прибор застопорен, а напряжение бортовой сети машины равно не менее 24 В. Затем выключатель питания гироскопа ставят в положение ВКЛЮЧЕНО. Через 5 мин плавным поворотом рукоятки арретира при ее положении “от себя” на курсовой шкале гирополукомпаса устанавливается необходимый отсчет направления движения. После этого гирополукомпас разарретируется, т. е. рукоятку арретира оттягивают на себя до щелчка. Если позволяет обстановка, начинать движение следует спустя 10— 20 мин. В таком случае вращение ротора и рамок стабилизируется и гирополукомпас обеспечивает высокую точность выдерживания направления движения.

Во время движения вращать рукоятку арретира, когда прибор снят со стопора, не рекомендуется, так как это может вызвать срыв шкалы.

При выключении гирополукомпаса рукоятка арретира ставится в положение “от себя” и выключается питание прибора.

Ориентирование с помощью гирополукомпасавключает подготовку исходных данных для движения, ориентирование машины на начальной точке маршрута и непосредственное выдерживание направления движения.

Подготовка исходных данных. Исходными данными служат магнитные азимуты или дирекционные углы направлений между точками поворота на маршруте и расстояния между этими точками. Такие данные определяются по топографической карте.

Маршрут движения намечается по проходимой местности с использованием ее маскировочных и защитных свойств. Выбранные ориентиры (точки) на поворотах маршрута обводятся кружками. Расстояния между точками поворота могут быть 6—10 км при движении днем и 3—5 км при движении ночью. Вариант оформления маршрута на карте показан на рис. 82. При отсутствии карты экипаж готовит (или получает) схему маршрута, на которую кроме исходных данных наносят промежуточные ориентиры, а также показывают возможные препятствия для движения.

Ориентирование машины на исходной точке маршрута включает определение магнитного азимута (дирекционного угла) направления продольной оси машины и установку этого угла на курсовой шкале гирополукомпаса.

Первоначальное ориентирование может выполняться по магнитному азимуту, линейному ориентиру или направлению на удаленный ориентир и по Полярной звезде.

По магнитному азимуту машину ориентируют, когда с исходной точки не видно ориентиров. На расстоянии 40—50 м от машины определяют компасом поочередно магнитные азимуты направлений вдоль ее бортов (рис. 83). За окончательную величину принимают среднее значение из двух измерений. Полученный магнитный азимут продольной оси машины устанавливают на курсовой шкале прибора при включенном гирополукомпасе. После этого машину медленно поворачивают так, чтобы указатель отсчета встал на шкале пробив значения азимута направления движения на первом звене маршрута.

По линейному ориентиру. На исходной точке машину устанавливают вдоль линейного ориентира. Для этого на угломерном устройстве ставят отсчет 0-00 (или 30-00), затем машину медленно продвигают вперед с одновременным поворотом в нужную сторону до тех пор, пока центральная марка прицела (перекрестие) не будет направлена точно вдоль линейного ориентира. При таком положении машины на шкале гирополукомпаса устанавливают заранее определенный по карте дирекционный угол или азимут направления линейного ориентира. После этого машина медленно разворачивается до тех пор, пока указатель отсчета не станет против значения магнитного азимута (дирекционного угла) направления движения.

По направлению на ориентир машину ориентируют так же, как и по линейному ориентиру. При отсчете на башенном угломере 0-00 (или 30-00) постепенным передвижением машины центральную марку прицела (или перекрестие визирного устройства) совмещают с направлением на ориентир. Затем на курсовой шкале гирополукомпаса устанавливают значение заранее определенного по карте магнитного азимута или дирекционного угла на этот ориентир.

По Полярной звезде машину зриентируют так же, как и по направлению на ориентир. Для этого замечают или выставляют искусственный ориентир в направлении проектирования Полярной звезды на линию горизонта. При отсчете башенного угломера 0-00 (или 30-00) добиваются совмещения центральной марки прицела (или перекрестиявизирного устройства) с направлением на ориентир. На курсовой шкале гирополукомпаса устанавливают отсчет, равный нулю, затем машину медленно поворачивают до тех пор, пока на курсовой шкале не установится отсчет, равный дирекционному углу направления движения.

Точность первоначального ориентирования машины по компасу и Полярной звезде при тщательном выполнении приемов составляет около 3°. При определении магнитных азимутов (дирекционных углов) по карте и ориентировании машины по линейному ориентиру и направлению на ориентир точность около 1°.

При значительном протяжении маршрута рекомендуется через каждые 1—2 ч движения уточнять курс, т. е. переориентировать машину одним из изложенных выше способов.

Выдерживание направления движенияс помощью гирополукомпаса аналогично движению по азимуту: машина движется по прямым линиям от ориентира к ориентиру, при этом надо стремиться вести машину так, чтобы на протяжении всего участка маршрута от исходной точки до точки поворота отсчет на курсовой шкале сохранялся неизменным. Пройденное расстояние между точками определяется по спидометру.

 При движении вне дорог часто приходится объезжать воронки, ямы и другие небольшие по размеру препятствия. Чтобы не отклониться от намеченного маршрута, объезд таких препятствий выполняется поочередно справа и слева. Таким образом, путь движения до очередной точки поворота будет представлять волнистую линию.  

     

Пройдя намеченное расстояние, находят ориентир (точку поворота), на котором машину поворачивают до тех пор, пока на курсовой шкале не установится отсчет, равный величине магнитного азимута или дирекционного угла направления на следующую точку поворота.

Большие препятствия объезжают, как показано на рис. 25. Перед началом объезда на курсовой шкале устанавливают нулевой отсчет. Машину поворачивают до' тех пор, пока на курсовой шкале не установится отсчет, равный 15-00 (90°). После этого записывают отсчет по спидометру и начинают движение. Таким же порядком выполняют повороты и на последующих точках. При выходе машины на линию первоначального направления движения ее поворачивают до установки на курсовой шкале отсчета, равного нулю. Расстояние при дальнейшем движении считывают по спидометру с учетом пройденного при объезде.

Точность выдерживания маршрута.Величина ошибки в выдерживании направления движения зависит от погрешностей в определении по карте исходных данных, первоначальном ориентировании машины, определении расстояний по спидометру и ухода главной оси гироскопа от первоначально заданного положения. Средняя ошибка придвижении в одном направлении не превышает, как правило, 2% пройденного расстояния. Если маршрут движения имеет несколько точек поворота, величина ошибки обычно составляет около 5% пройденного расстояния.