TwitterFacebookPinterestGoogle+

Автоматические и полуавтоматические средства ориентирования

В собственных мемуарах о Величавой Российскей войне генерал Попель Н. К. так обрисовал картину ориентирования на местности по карте ночкой: «Штаб армии передислоцируется. В непроглядной темени колонну машин ведет Шалин, общепризнанный спец этого узкого дела… Главное — не сбиться, оказаться к сроку в намеченном пт, а не за тридевять земель от него. И уж естественно, не в лапах противника…

Миша Алексеевич сгорбился около водителя. На коленях у него карта, компас, запасные очки. Все это хозяйство содрогается на ухабах. Шалин придерживает его руками, не отводя взгляда от ветрового стекла…

Развилка. Шалин касается плеча водителя. Тот нажимает на тормоз. Миша Алексеевич, кряхтя, выходит наружу, смотря на небо, наклоняясь к дороге: наша левая. Если Шалин ведет, можно не волноваться».

Колонну ведет «спец узкого дела», так называли ранее людей, умеющих ориентироваться на местности в всех критериях. И все таки эти спецы останавливали колонны, выходили иЪ машин, осматривали внимательно окружающую местность, опознавали ориентиры и только после чего демонстрировали подходящую дорогу.

Естественно, карта — неподменный проводник по незнакомой местности, с ней всегда можно отыскать верный путь и прибыть в данный район. Но, к огорчению, при ориентировании по карте время от времени приходится замедлять движение и даже останавливать машину, теряя драгоценное вре-#гя, чтоб разобраться в окружающей обстановке.

Уверенно, безостановочно вести машину в требуемом направлении, в разных критериях местности и видимости и при любом, даже резком несоответствии карты с местностью можно, оказывается, при помощи так называемых автоматических и автоматических средств кричиентирования. Эти устройства именуют также навигационными устройствами. Они оборудованы системой отчетных устройств, позволяющих в хоть какой момент движения знать курс (дирекционный угол направления движения), пройденное расстояние, прямоугольные координаты машины, другими словами все данные, нужные для определения собственного местопребывания на местности. Навигационная аппаратура, получившая обширное применение в сухопутных войсках, в значимой степени автоматизирует ориентирование и позволяет в всех критериях точно выходить в требуемый район.

В базе этой аппаратуры употребляется гироскоп. Этот прибор был сотворен французским физиком Фуко еще в 1852 году. Само слово «гироскоп» греческого происхождения и состоит из 2-ух слов «гиро» — «вращение» и «ско-по» — «наблюдаю», что обозначает наблюдение вращением. И вправду, работа гироскопических устройств базана на свойстве быстровращающегося волчка сохранять неизменным направление оси вращения в пространстве. Это свойство быстровращающегося тела издавна заинтриговало ученых. Но теорию вращения тела вокруг собственной оси впервые в 1765 году разработал член Русской Академии Л. Эйлер. Гироскоп на данный момент отыскал обширное применение в науке и технике, и в особенности там, где необходимо иметь неизменное и постоянное направление, независимо от движения предмета, на котором он установлен. Первым весьма ценным прибором, получившим обширное распространение в военно-морском флоте, стал гирокомпас, который обеспечил болев надежное по сопоставлению с магнитным компасом показание курса корабля, в особенности в больших географических широтах.

В текущее время гироскопы являются основными элементами устройств автоматического управления подаква и надводных кораблей, самолетов, ракет. С помощью гироуспокоителей 100билизируются (не колеблются) на океанской волне авианосцы. Это принципиально при взлете и посадке на их самолетов. После 2-ой мировой войны гироскопы начали применяться и в сухопутных войсках в качестве стабилизаторов танковых пушек, средств топогеодезической привязки к местности ракетных войск и артиллерии, также в качестве устройств навигационной аппаратуры, обеспечивающих надежное ориентирование отдельных машин при движении по хоть какой местности. Настолько обширное применение гироскопов в технике объясняется наличием 2-ух восхитительных параметров: стабилизация и прецессия.

До того как разглядеть эти характеристики, познакомимся с устройством гироскопа (рис. 63). Маховик ротора гироскопа (1) свободно крутится во внутренней рамке (2) вокруг так именуемой главной оси х. Внутренняя рамка (2) в свою очередь может свободно крутиться в внешней рамке (3) вокруг 2-ой оси у, укрепленной на 2-ух опорах. Наружна^ рамка (3) совместно с внутренней рамкой (2) и маховиком ротора (1) может поворачиваться вокруг третьей оси г, другими словами относительно основания гироскопа.

Свойство стабилизации гироскопа проявляется в способности быстровращающегося ротора гироскопа (1) сохранять постоянным свое первоначальное положение главной оси в мировом пространстве. Раскрутившись со скоростью более 10 тыщ об/мин, этот ротор сохраняет свою главную ось вращения при любом повороте базания гироскопа.

Свойство прецессии проявляется в возможности ротора

АВТОМАТИЧЕСКИЕ И Автоматические СРЕДСТВА ОРИЕНТИРОВАНИЯ

гироскопа не изменять собственного положения в направлении приложенной к нему силы. Так, если к внутренней рамке гироскопа (2) приложить силу f, то его основная ось не изменит собственного положения в направлении приложенной силы, а будет равномерно поворачиваться вокруг оси г, как это показано на рисунке 64~ Это прецессионное движение главной оси гироскопа вокруг оси z совершается до того времени, пока действует сила f. Уберем ее, и основная ось вернется в свое первоначальное положение. Это свойство гироскопа очень принципиально для сохранения постоянного направления вращения его вокруг главной оси.

Итак, гироскоп может служить курсоуказателем, другими словами указателем курса передвигающейся машины. Это основной прибор наземной навигационной аппаратуры. Его время от времени именуют также гирополукомпасом, потому что основная ось вращения гироскопа сохраняет постоянное направление относительно земных ориентиров, но автоматом не заходит в плоскость меридиана, как магнитная стрелка компаса», отсюда и заглавие — гирополукомпас.

АВТОМАТИЧЕСКИЕ И Автоматические СРЕДСТВА ОРИЕНТИРОВАНИЯ

При помощи гирополукомпаса можно вести машину в требуемом направлении в всех критериях местности. Ориентирование с применением гирополукомпаса очень похоже на движение по азимутам: гирополукомпас используют заместо компаса, а расстояние до объекта измеряют не парами шагов, а километрами и метрами по спидометру машины.

Как устроен гирополукомпас? Как выдерживают при помощи его данное направление движения? На наружной рамке гироскопа закрепляют шкалу и градируют ее в делениях угломера либо в градусах. Гироскоп помещают в особый корпус та?:, чтоб шкала была видна в окошке корпуса (закрытого стеклом), на котором закрепляется указатель (3) для отсчета делений по шкале (рис. 65). Потому что шкала прибора сохраняет постоянное положение относительно местных предметов, а указатель агрессивно связан с корпусом прибора и, как следует, с машиной, то при повороте машины деления на шкале меняются в согласовании с углом поворота машины. Потому, следя положение указателя относительно шкалы, можно выдержать хоть какое данное направление движения машины.

Конфигурации положения указателя относительно шкалы молвят о том, что машина отклонилась от данного направления движения. Для восстановления прежнего направления движения машину нужно поворачивать до того времени, пока указатель не станет опять у прежней числа на шкале. Так выдерживается данное направление движения машины при помощи гирополукомпаса.

Врждение машин с гирополукомпасом в большинстве случаев практикуют при преодолении рек под водой, при действиях ночкой, в туман, в метель и в других случаях, когда ограничена видимость. Гирополукомпас можно также использовать при выдерживании маршрута на местности, очень бедной ориентирами либо подвергшейся значимым изменениям, когда ориентирование по карте методом ее визуального сличения с местностью затруднено.

Можно на сто процентов заавтоматизировать ориентирование на местности, другими словами определять в каждый данный момент точку собственного местопребывания (прямоугольные координаты и дирекционный угол направления оси машины) и вычерчивать на карте маршрут движения машины. Все это делает навигационная аппаратура с так именуемым курсопрокладчиком.

Для того чтоб иметь представление об ее устройстве разглядим математическую суть работы таковой аппаратуры. Допустим, что движение машины начинается с некий точки А (рис. 66), координаты которой (ха уа) известны. Через определенный момент времени машина переместится в точку В. Координаты нового положения машины будут:

АВТОМАТИЧЕСКИЕ И Автоматические СРЕДСТВА ОРИЕНТИРОВАНИЯ

АВТОМАТИЧЕСКИЕ И Автоматические СРЕДСТВА ОРИЕНТИРОВАНИЯ

Приращения координат Axt и Ayt можно найти через расстояние АВ, которое в общем случае обозначим AS !, и дирекционный угол at. Математическая зависимость меж ними, исходя из треугольника, выразится:

АВТОМАТИЧЕСКИЕ И Автоматические СРЕДСТВА ОРИЕНТИРОВАНИЯ

Подставляя данные выражения в формулы 3, мы получим координаты точки В:

АВТОМАТИЧЕСКИЕ И Автоматические СРЕДСТВА ОРИЕНТИРОВАНИЯ

Из этих формул видно, что для определения координат положения машины в хоть какой данный момент следует знать координаты начальной точки, а потом при помощи счетно-решающего устройства безпрерывно вводить текущее значение дирекционного угла и путь, пройденный машиной. В качестве датчика угла в навигационной аппаратуре употребляется курсоуказатель, который определяет углы поворота машины относительно данного направления. Путь, проходимый машиной, можно найти суммарным числом оборотов ведущего колеса машины, радиус которого известен. Этот прибор, именуемый датчиком пути, безпрерывно подает в счетно-решающее устройство расстояние, пройденное машиной. Сюда же поступают и данные о дирекционном угле продольной оси машины. Счетно-решающее устройство автоматом определяет значение тригонометрических функций косинуса и синуса этого угла, множит их на пройденное расстояние и добавляет соответственно к координатам начальной точки.

Просуммировав с координатами начальной точки, счетно-решающее устройство подает текущие координаты на пульт управления в виде быстроменяющихся цифр, другими словами на счетчики координат х и у. Не считая счетно-решающего устройства, в автоматических средствах ориентирования имеется и построительный механизм. В его задачку заходит автоматом, зависимо от конфигурации текущих координат, передвигать карандаш (через редукторное устройство) по карте, другими словами прочерчивать путь в согласовании с вычисленными координатами. Если карандаш в построительном механизме установить на начальную точку машины по ее исходным координатам на карте, то при движении машины, в согласовании с конфигурацией ее координат точно в таком же согласовании будет изменяться и положение карандаша на карте. И так можно двигаться по местности до того времени, пока карандаш не дойдет до какой-нибудь стороны рамки карты. В данном случае нужно сделать остановку, поменять карту новым листом, установить начальные координаты машины, ввести их в счетно-решающее устройство и поставить карандаш на карту в точку, подобающую точке нашего местопребывания.

Итак, автоматические средства ориентирования на местности состоят из ряда агрегатов, к которым относятся: датчик пути, датчик дирекционного угла (курсоуказа-тель), счетно-решающее устройство с пультом управления и, в конце концов, построительный механизм, который время от времени называют курсопрокладчиком.

Наличие навигационных устройств на машинах позволяет им точно и вовремя прибывать в данные районы, в всех критериях местности и видимости.

При написании книжки «Карта и компас — мои друзья» преследовалась одна-единственная цель — дать читателю главные познания по топографии, показать, что они необходимы в жизни. Может быть, что в предстоящем вы будете более глубоко учить некие из этих вопросов, станете «спецами в этом узком деле» и пропагандистами этих познаний. Каждый человек на нашей планетке должен знать: как она смотрится на бумаге, какими качествами обладает местность, на которой он живет, уметь ориентироваться на незнакомой местности.

Есть и еще одна очень принципиальная и великодушная цель каждого юного человека россии — это ее защита. А для того чтоб стать полезным собственной Родине, нужно не только лишь отлично обладать орудием и боевой техникой, но уметь со познанием дела использовать их в разных условиях и в различной местности.

Добавить комментарий