В отличие от магнитного севера, на который указывает компас, истинный север - это направление, указывающее непосредственно на географический Северный полюс. Он определяется как линия, проведенная из любой точки земной поверхности к северному полюсу. Все линии долготы направлены на истинный север, где они в конечном итоге пересекаются в точке северного полюса. В современных инженерных изысканиях истинный север часто используется в качестве точки отсчета для определения пеленга. Поэтому для поиска "севера" люди используют множество различных методов, таких как астрономический поиск севера, геомагнитный поиск севера, инерционный поиск севера и электромагнитный поиск севера.
История
В 1852 г. французский ученый Фуко Ж предложил идею использования гироскопа для поиска севера. Ограниченный техническими условиями того времени, он использовал для приведения гироскопа во вращение метод натяжения веревки человеком, который не мог удовлетворить требованиям поиска севера по точности вращения и стабильности. Хотя эксперимент в итоге оказался неудачным, он открыл новую главу в инерциальном поиске севера человеком.
В 1908 году немецкие фирмы Anschutz H и Schuler наконец-то разработали первый в мире практический гирокомпас. Впервые в истории человечества механические принципы были успешно применены для поиска севера.
Изобретение гирокомпаса имеет огромное значение. Оно не только отвечает потребностям судовождения того времени, но и способствует развитию теории гироскопов. Кроме того, именно в процессе совершенствования гирокомпаса Шулер уточнил принцип работы на примере системы индикаторов вертикальных линий, что заложило теоретическую основу для развития в дальнейшем инерциальной навигационной платформы. После Второй мировой войны гиротеодолит и реечный гиросевероискатель стали появляться один за другим под влиянием потребностей горного дела и дешевого поиска севера.
Технология
Северный искатель измеряет угловую скорость вращения Земли с помощью высокоточного двухосевого гироскопа с динамической настройкой и автономно определяет истинное значение северного направления на закрепленный носитель. В процессе поиска севера искатель не может двигаться, так как гироскоп вращается с высокой скоростью. Процесс поиска севера не требует внешних ориентиров. Кроме высокоширотного предела, на измерение северного направления не влияют погодные условия, дневное и ночное время, геомагнитное поле и условия видимости на местности. Гироскопический искатель севера - это прецизионный инерциальный измерительный прибор, который обычно используется для обеспечения пеленга для мобильных систем вооружения, таких как артиллерия, ракеты класса "земля-поверхность" и наземные радары. В системах поиска севера на основе ФОГ в большинстве случаев используется метод, при котором ФОГ поворачивается на фиксированный угол и вычисляется угол относительно северного направления путем определения смещения. Для точного определения направления на север необходимо устранить дрейф ФОГ.
Как известно, важной особенностью гироскопов является то, что они имеют фиксированную ось, то есть направление главной оси гироскопа в инерциальном пространстве остается неизменным. Однако Земля вращается вокруг своей оси, а не в инерциальном пространстве. Поэтому, наблюдая за главной осью гироскопа на поверхности Земли, мы обнаружим, что ее направление в пространстве меняется, что и является кажущимся движением гироскопа. Отсюда и вытекает секрет нахождения севера с помощью гироскопа.
Когда гироскоп находится в кажущемся движении, траектория конечной точки оси его ротора представляет собой окружность. Если к гироскопу приложить "момент каймы", то траектория превратится в эллипс. Причем чем больше свойство "подшивки", тем более плоским будет эллипс и тем короче период движения. Направление центра поворота оси ротора гироскопа - это направление истинного севера. Азимутальный угол можно определить, записав положение точки оси ротора в горизонтальной плоскости.
Решение
Компания Join Sunny предлагает различные виды искателей севера FOG и искателей севера MEMS для поиска истинного севера. Наши FOG-североискатели обладают высокой производительностью, высокой точностью и стабильностью. Наши MEMS-североискатели экономичны, эффективны и имеют небольшие размеры. Join Sunny предлагает не только стандартные продукты для поиска севера, но и различные решения для поиска севера в соответствии с особыми требованиями клиентов. Если вы хотите узнать больше о северном искателе, пожалуйста, свяжитесь с нами: https://www.ericcointernational.com/.