第一章 電羅經(jīng) 第三節(jié)

1、第四節(jié)第四節(jié) 變自由陀螺儀為陀螺羅經(jīng)的方法變自由陀螺儀為陀螺羅經(jīng)的方法一、自由陀螺儀不能穩(wěn)定指北的主要原因一、自由陀螺儀不能穩(wěn)定指北的主要原因 2 2使得自由陀螺儀指北端產(chǎn)生相對使得自由陀螺儀指北端產(chǎn)生相對于子午面的運動，是其不能穩(wěn)定指北于子午面的運動，是其不能穩(wěn)定指北的主要原因。的主要原因。V2=H 2 V1=H 1 y =H 1 sin H 1 當(dāng)當(dāng) =0時，或時，或 90，cos 0時，時，V1 =0僅當(dāng)僅當(dāng) 2 =0=0即即 0 0時，時，V2= 0問題：如何克服問題：如何克服 2 2的影響？的影響？v設(shè)法人為產(chǎn)生一個設(shè)法人為產(chǎn)生一個u2使其與使其與V2大小相等，方向相反。大小相等，方

2、向相反。v利用陀螺儀的進(jìn)利用陀螺儀的進(jìn)動性，施加外力矩，動性，施加外力矩，產(chǎn)生產(chǎn)生u2 。問題：力矩施加問題：力矩施加在哪個軸上？在哪個軸上？v只能加于水平只能加于水平軸（軸（oY）上。）上。結(jié)論：人為施加水平軸控制力矩（結(jié)論：人為施加水平軸控制力矩（My）克服）克服 2 2影響。影響。Z。NSEW問題：如何實現(xiàn)？問題：如何實現(xiàn)？Z XY HV2U2二、控制力矩的獲得二、控制力矩的獲得 獲得控制力矩的方法獲得控制力矩的方法重力控制力矩重力控制力矩電磁控制力矩電磁控制力矩重心下移法重心下移法下重式羅經(jīng)下重式羅經(jīng) （如：安許茨系列羅經(jīng)）（如：安許茨系列羅經(jīng)） 重心上移法重心上移法液體連通器羅經(jīng)液體

3、連通器羅經(jīng) （如：斯伯利系列羅經(jīng)）（如：斯伯利系列羅經(jīng)） 電磁控制法電磁控制法電磁控制羅經(jīng)電磁控制羅經(jīng) （如：阿瑪勃郎系列羅經(jīng)）（如：阿瑪勃郎系列羅經(jīng)） 三、下重式羅經(jīng)的控制力矩三、下重式羅經(jīng)的控制力矩1.下重式羅經(jīng)靈敏（指北）部分的結(jié)構(gòu)：下重式羅經(jīng)靈敏（指北）部分的結(jié)構(gòu)：G重心重心ZX陀螺球陀螺球陀螺轉(zhuǎn)子陀螺轉(zhuǎn)子OaH動量矩動量矩 指北指北重心重心G下移下移7-8mmH H2.重心下移后如何使主軸自動找北？重心下移后如何使主軸自動找北？mg西西東東XZZ0OGH1地球自轉(zhuǎn)地球自轉(zhuǎn)OGHXZZ0mg2西西東東A主軸初始水平指西主軸初始水平指西西西東東XZZ0aOGHmg1OG西西東東HXZZ0

4、mg2地球自轉(zhuǎn)地球自轉(zhuǎn) My=mgsina u2=My=M B主軸初始水平指東主軸初始水平指東水平面之上，偏西水平面之上，偏西 水平面之下，偏東水平面之下，偏東 u2的方向的方向:結(jié)論：在重力控制力矩的作用下主結(jié)論：在重力控制力矩的作用下主軸指北端能自動找北。軸指北端能自動找北。=M sin M 動量矩動量矩 指南（指南（ox軸負(fù)向）軸負(fù)向）H四、液體連通器羅經(jīng)的控制力矩四、液體連通器羅經(jīng)的控制力矩1.液體連通器羅經(jīng)靈敏（指北）部分的結(jié)構(gòu)：液體連通器羅經(jīng)靈敏（指北）部分的結(jié)構(gòu)：連通器內(nèi)裝水銀或硅油連通器內(nèi)裝水銀或硅油NSXOZH地球自轉(zhuǎn)地球自轉(zhuǎn)2.液體連通器如何使主軸指北端自動找北？液體連通器

5、如何使主軸指北端自動找北？A主軸指北端（主軸指北端（ox正向）初始水平指東正向）初始水平指東S西西東東ONZ0ZXH1多余液體多余液體mg產(chǎn)生控制產(chǎn)生控制力矩力矩MyZ0SN西西東東ZX水平面水平面OH2mg地球自轉(zhuǎn)地球自轉(zhuǎn)B主軸指北端（主軸指北端（ox正向）初始水平指西正向）初始水平指西結(jié)論：液體的流動能使主軸指北端自動找北結(jié)論：液體的流動能使主軸指北端自動找北。My=多余液體重多余液體重力力臂力力臂 Mu2=My=M 水平面之下，偏東水平面之下，偏東 水平面之上，偏西水平面之上，偏西 u2的方向：的方向：H西西SN東東ZX水平面水平面mg2NZ0ZXH西西東東S1OMMEWN東東南南西西北

6、北子午面子午面水平面水平面五、下重式羅經(jīng)的等幅擺動五、下重式羅經(jīng)的等幅擺動1.主軸指北端投影圖：主軸指北端投影圖：PP(, )MMEWN投影面投影面線速度線速度產(chǎn) 生產(chǎn) 生原因原因公式公式規(guī)規(guī) 律律V1（上升（上升/下降）下降） 2 2V1=H 1方向：方向：東升西降東升西降大?。捍笮。号c與成正比成正比 V2（偏東（偏東/偏偏西）西） 2 2 V2=H 2 方向：方向：北緯東偏，南緯西偏北緯東偏，南緯西偏大?。捍笮。壕暥纫欢?，緯度一定，V2不不變變 u2（控制線速（控制線速度）度） My（ 控 制（ 控 制力矩）力矩） u2=M方向：方向：水平面之上，水平面之上，u2偏西偏西水平面之下，水平面

7、之下，u2偏東偏東大?。捍笮。号c與成正比成正比 2.主軸指北端運動線速度主軸指北端運動線速度3.主軸指北端在投影面上的運動軌跡：主軸指北端在投影面上的運動軌跡：NMM（E）（W）ABCDEFGHV1V2V1V2V1V2u2u2V2u2V1V2u2V1V2u2V2V1V1V2u2u2V2vV1隨方隨方位角的增位角的增大而增大大而增大vV2大小大小方向不變方向不變vU2隨高隨高度角的增度角的增大而增大大而增大其運動軌跡為一橢圓，分析如下其運動軌跡為一橢圓，分析如下：NMM（E）（W）結(jié)論：下重式羅經(jīng)在施加了控制力矩后，其結(jié)論：下重式羅經(jīng)在施加了控制力矩后，其主軸指北端運動軌跡為一等幅擺動的橢圓，并主軸指北端運動軌跡為一等幅擺動的橢圓，并不能穩(wěn)定在子午面上。不能穩(wěn)定在子午面上。橢圓軌跡呈扁橢圓軌