Поплавъчни интегриращи жироскопи
Стабилизирането на платформа с акселерометри с помощта на блок от интегриращи поплавъци жироскопи става все по-често срещано. Тъй като са много чувствителни към ъгловите премествания на платформата, интегриращите жироскопи, за разлика от силовата стабилизация, не създават сами разтоварващ момент чрез прецесия, а само изпращат сигнали от своите сензори към разтоварващите двигатели. Тъй като тези сигнали не се появяват едновременно с прилагането на външен момент, а само след известно отклонение на платформата, се наблюдава нещо като леко трептене (вибрация) на платформата близо до средното положение. Осите на роторите на интегриращите жироскопи са разположени успоредно на трите оси на стабилизиране на платформата - в три взаимно перпендикулярни равнини.
Интегриращ жироскоп - жироскоп с две степени на свобода - може да се получи чрез елиминиране на външната рамка в свободен жироскоп и свързване на вътрешната рамка към флуиден амортисьор. Името "интегриране" идва от проблема, решен от жироскопа: когато платформата се върти, поддържайте ъгъла на въртене на рамката пропорционален на ъгъла на въртене на платформата, т.е. интеграла от времето на ъгловата скорост на въртене на платформата.
Поплавковият интегриращ жироскоп е в състояние да интегрира ъглови скорости от порядъка на 5 × 10-5 rad/sec (0,172 rpm), т.е. той е чувствителен към ъглова скорост, приблизително равна на един оборот за 1,5 дни. И в същото време той е в състояние да интегрира ъглови скорости от повече от 4,5 rad/sec, т.е. повече от 42 rpm. Така съотношението на максималната към минималната скорост на измерване е 9*104.
Тъй като интегриращият жироскоп в чистата си форма може да измерва само малки ъгли на въртене на платформата, за да измери големи ъгли на въртене на основата, той трябва непрекъснато да се върти сам с помощта на следящо серво.
Следящо серво. В инерционната система серво задвижването служи за осигуряване на зададената геометрична стабилизация на платформата f за всякакви изчислени промени в положението на самолета във въздуха.
Тъй като жироскопите са в състояние да улавят и най-малките завъртания около входните си оси, а акселерометрите са в състояние да улавят незначителни ускорения, серво задвижванията трябва да са много чувствителни към малките сигнали, излъчвани от тези устройства, и да завъртят платформата според нуждите в отговор на тях. Скоростта на действие на сервосистемите трябва да бъде изключително висока, а динамичните грешки малки.
Съставните елементи на серво задвижванията, като електромагнитни усилватели, електрически сервомотори и техните предавателни кутии, използвани в миналото, отговарят на изискванията за необходимата точност, линейност, кратки времеви константи и добри динамични характеристики. Ново устройство, използвано в серво задвижванията, е microsyn.
Microsyn е високочестотен selsyn, който може да бъде както сензор, така и master, като дизайнът на microsyn и за двата случая на употреба е непроменен. Microsyn-сензорът обаче може да работи само на AC, а microsyn-setter може да работи както на AC, така и на DC.
Сензорите Microsynth имат голямо предимство пред потенциометричните сензори, тъй като нямат плъзгащи се контакти. В допълнение, прагът на чувствителност на потенциометъра на проводника зависи от диаметъра на проводника, а за microsyn е практически нула (1/600 °), което при диаметър на ротора от около 18 mm съответства на линейно изместване на полюса на ротора спрямо полюса на статора с 0,26 микрона. Следователно, когато измереният ъгъл е малък, microsyn има значително предимство пред потенциометъра, въпреки факта, че теглото на ротора значително надвишава теглото на четката.потенциометър.
За интегриращите поплавъци жироскопи, вътре в които са монтирани микросинсензори и сетери, това обстоятелство няма значение.
Интеграторите преобразуват входящия входен сигнал в сигнал с друга форма, описан с интеграл (най-често във времето). Например, ако към входа на интегратора се приложи електрическо напрежение, тогава напрежението се премахва от клемите на изхода.
За инерционни навигационни системи, където е необходимо да се интегрират сигнали за ускорение в много голям диапазон (от хилядна до десетки), се изисква не само висока точност, но и оперативност в широк диапазон от входни измервания. Този проблем се решава с помощта на многостепенни интегратори.
Суматорите са устройства, които алгебрично сумират информация от два или повече източника. Всяка инерционна система трябва да сумира няколко сигнала. Например сигналът от програмния блок и сигналът за обратна връзка се сумират алгебрично със сигнала за грешка на координатния метър или със сигнала на първия интегратор.
Суматорите се състоят или от електрически вериги, включително потенциометри, индуктивни реактивни съпротивления и капацитети, или от няколко каскади от вакуумни тръби. Най-често използваните суматори са изградени на базата на потенциометри, делители на напрежение, управляващи намотки на магнитен усилвател и мостови схеми.
тригонометрични устройства. В инерционните системи, използвани в навигацията, измерено количество, като скорост (под формата на напрежение), често се умножава по тригонометрична функция на някакъв ъгъл, например следата.
За получаване на тригонометричните функции на синуса и косинуса на ъгъла се използват синус-косинусови потенциометри, а при променлив ток - въртящи се трансформатори.
По-сложни тригонометрични зависимости се получават с помощта на функционални потенциометри.
Множителите се използват за умножение и деление на две или повече количества. Те са създадени на потенциометри с помощта на мостови вериги и магнитоелектрически логометър. Мостовите вериги ви позволяват да умножавате и разделяте количества с много по-голяма точност от потенциометричните вериги, тъй като резултатът от измерването не зависи от съпротивлението на натоварване.
По този начин, благодарение на стабилизирана платформа, инерционните системи непрекъснато и автоматично, в допълнение към основната си задача, едновременно определят курса, ъглите на наклона и тангажа, т.е. ъглите, които характеризират позицията на самолета спрямо равнините на меридиана и хоризонта.
Познаването на тези стойности при известна скорост на полета, разстояние и необходима посока към крайната точка (KPM, PPM) е необходимо за автоматично управление на самолета с помощта на автопилот и автоматизация на управлението на електроцентралата.