Как работает гироскоп в самолете?

ГИРОСКОП

статьи

ГИРОСКОП, навигационный прибор, основным элементом которого является быстро вращающийся ротор, закрепленный так, что ось его вращения может поворачиваться. Три степени свободы (оси возможного вращения) ротора гироскопа обеспечиваются двумя рамками карданова подвеса. Если на такое устройство не действуют внешние возмущения, то ось собственного вращения ротора сохраняет постоянное направление в пространстве. Если же на него действует момент внешней силы, стремящийся повернуть ось собственного вращения, то она начинает вращаться не вокруг направления момента, а вокруг оси, перпендикулярной ему (прецессия).

В хорошо сбалансированном (астатическом) и достаточно быстро вращающемся гироскопе, установленном на высокосовершенных подшипниках с незначительным трением, момент внешних сил практически отсутствует, так что гироскоп долго сохраняет почти неизменной свою ориентацию в пространстве. Поэтому он может указывать угол поворота основания, на котором закреплен. Именно так французский физик Ж.Фуко (1819–1868) впервые наглядно продемонстрировал вращение Земли.

Если же поворот оси гироскопа ограничить пружиной, то при соответствующей установке его, скажем, на летательном аппарате, выполняющем разворот, гироскоп будет деформировать пружину, пока не уравновесится момент внешней силы. В этом случае сила сжатия или растяжения пружины пропорциональна угловой скорости движения летательного аппарата. Таков принцип действия авиационного указателя поворота и многих других гироскопических приборов. Поскольку трение в подшипниках очень мало, для поддержания вращения ротора гироскопа не требуется много энергии.

Для приведения его во вращение и для поддержания вращения обычно бывает достаточно маломощного электродвигателя или струи сжатого воздуха.

Применение.

Гироскоп чаще всего применяется как чувствительный элемент указывающих гироскопических приборов и как датчик угла поворота или угловой скорости для устройств автоматического управления. В некоторых случаях, например в гиростабилизаторах, гироскопы используются как генераторы момента силы или энергии.См. также МАХОВИК.

Основные области применения гироскопов – судоходство, авиация и космонавтика (см. ИНЕРЦИАЛЬНАЯ НАВИГАЦИЯ). Почти каждое морское судно дальнего плавания снабжено гирокомпасом для ручного или автоматического управления судном, некоторые оборудованы гиростабилизаторами. В системах управления огнем корабельной артиллерии много дополнительных гироскопов, обеспечивающих стабильную систему отсчета или измеряющих угловые скорости. Без гироскопов невозможно автоматическое управление торпедами.

Самолеты и вертолеты оборудуются гироскопическими приборами, которые дают надежную информацию для систем стабилизации и навигации. К таким приборам относятся авиагоризонт, гировертикаль, гироскопический указатель крена и поворота. Гироскопы могут быть как указывающими приборами, так и датчиками автопилота. На многих самолетах предусматриваются гиростабилизированные магнитные компасы и другое оборудование – навигационные визиры, фотоаппараты с гироскопом, гиросекстанты.

Гироскопы разного назначения (навигационные, силовые) выпускаются разных типоразмеров в зависимости от условий работы и требуемой точности. В гироскопических приборах диаметр ротора составляет 4–20 см, причем меньшее значение относится к авиационно-космическим приборам. Диаметры же роторов судовых гиростабилизаторов измеряются метрами.

Основные понятия

Гироскопический эффект создается той же самой центробежной силой, которая действует на юлу, вращающуюся, например, на столе. В точке опоры юлы о стол возникают сила и момент, под действием которых ось вращения юлы отклоняется от вертикали, а центробежная сила вращающейся массы, препятствуя изменению ориентации плоскости вращения, вынуждает юлу вращаться и вокруг вертикали, сохраняя тем самым заданную ориентацию в пространстве.

Таким вращением, называемым прецессией, ротор гироскопа отвечает на приложенный момент силы относительно оси, перпендикулярной оси его собственного вращения. Вклад масс ротора в этот эффект пропорционален квадрату расстояния до оси вращения, поскольку чем больше радиус, тем больше, во-первых, линейное ускорение и, во-вторых, плечо центробежной силы.

Влияние массы и ее распределения в роторе характеризуется его «моментом инерции», т.е. результатом суммирования произведений всех составляющих его масс на квадрат расстояния до оси вращения. Полный же гироскопический эффект вращающегося ротора определяется его «кинетическим моментом», т.е.

произведением угловой скорости (в радианах в секунду) на момент инерции относительно оси собственного вращения ротора.

Кинетический момент – векторная величина, имеющая не только численное значение, но и направление. На рис. 1 кинетический момент представлен стрелкой (длина которой пропорциональна величине момента), направленной вдоль оси вращения в соответствии с «правилом буравчика»: туда, куда подается буравчик, если его поворачивать в направлении вращения ротора.

Прецессия и момент силы тоже характеризуются векторными величинами. Направление вектора угловой скорости прецессии и вектора момента силы связано правилом буравчика с соответствующим направлением вращения.См. также ВЕКТОР.

Гироскоп с тремя степенями свободы

На рис. 1 дана упрощенная кинематическая схема гироскопа с тремя степенями свободы (тремя осями вращения), причем направления вращения на ней показаны изогнутыми стрелками. Кинетический момент представлен жирной прямой стрелкой, направленной вдоль оси собственного вращения ротора. Момент силы прикладывается нажатием пальца так, что он имеет составляющую, перпендикулярную оси собственного вращения ротора (вторую силу пары создают вертикальные полуоси, закрепленные в оправе, которая связана с основанием).

Согласно законам Ньютона, такой момент силы должен создавать кинетический момент, совпадающий с ним по направлению и пропорциональный его величине. Поскольку же кинетический момент (связанный с собственным вращением ротора) фиксирован по величине (заданием постоянной угловой скорости посредством, скажем, электродвигателя), это требование законов Ньютона может быть выполнено только за счет поворота оси вращения (в сторону вектора внешнего момента силы), приводящего к увеличению проекции кинетического момента на эту ось. Этот поворот и есть прецессия, о которой говорилось ранее.

Скорость прецессии возрастает с увеличением внешнего момента силы и убывает с увеличением кинетического момента ротора.

Гироскопический указатель курса.

На рис. 2 показан пример применения трехстепенного гироскопа в авиационном указателе курса (гирополукомпасе). Вращение ротора в шарикоподшипниках создается и поддерживается струей сжатого воздуха, направленной на рифленую поверхность обода. Внутренняя и наружная рамки карданова подвеса обеспечивают полную свободу вращения оси собственного вращения ротора.

По шкале азимута, прикрепленной к наружной рамке, можно ввести любое значение азимута, выровняв ось собственного вращения ротора с основанием прибора. Трение в подшипниках столь незначительно, что после того как это значение азимута введено, ось вращения ротора сохраняет заданное положение в пространстве, и, пользуясь стрелкой, скрепленной с основанием, по шкале азимута можно контролировать поворот самолета.

Показания поворота не обнаруживают никаких отклонений, если не считать эффектов дрейфа, связанных с несовершенствами механизма, и не требуют связи с внешними (например, наземными) средствами навигации.

Двухстепенный гироскоп

Во многих гироскопических приборах используется упрощенный, двухстепенный вариант гироскопа, в котором наружная рамка трехстепенного гироскопа устранена, а полуоси внутренней закрепляются непосредственно в стенках корпуса, жестко связанного с движущимся объектом.

Если в таком устройстве единственная рамка ничем не ограничена, то момент внешней силы относительно оси, связанной с корпусом и перпендикулярной оси рамки, заставит ось собственного вращения ротора непрерывно прецессировать в сторону от этого первоначального направления. Прецессия будет продолжаться до тех пор, пока ось собственного вращения не окажется параллельной направлению момента силы, т.е.

в положении, при котором гироскопический эффект отсутствует. На практике такая возможность исключается благодаря тому, что задаются условия, при которых поворот рамки относительно корпуса не выходит за пределы малого угла.

Если прецессия ограничивается только инерционной реакцией рамки с ротором, то угол поворота рамки в любой момент времени определяется проинтегрированным ускоряющим моментом. Поскольку момент инерции рамки обычно сравнительно мал, она слишком быстро реагирует на вынужденное вращение. Имеются два способа устранить этот недостаток.

Датчик угловой скорости.

Прецессию оси вращения ротора в направлении вектора момента силы, направленного вдоль оси, перпендикулярной оси рамки, можно ограничить пружиной и демпфером, воздействующими на ось рамки. Кинематическая схема двухстепенного гироскопа с противодействующей пружиной представлена на рис. 3. Ось вращающегося ротора закреплена в рамке перпендикулярно оси вращения последней относительно корпуса. Входной осью гироскопа называется направление, связанное с основанием, перпендикулярное оси рамки и оси собственного вращения ротора при недеформированной пружине.

Момент внешней силы относительно опорной оси вращения ротора, приложенный к основанию в тот момент времени, когда основание не вращается в инерциальном пространстве и, следовательно, ось вращения ротора совпадает со своим опорным направлением, заставляет ось вращения ротора прецессировать в сторону входной оси, так что угол отклонения рамки начинает увеличиваться.

Это эквивалентно приложению момента силы к противодействующей пружине, в чем состоит важная функция ротора, который в ответ на возникновение входного момента силы создает момент силы относительно выходной оси (рис. 3). При постоянной входной угловой скорости выходной момент силы гироскопа продолжает деформировать пружину, пока создаваемый ею момент силы, воздействующий на рамку, не заставит ось вращения ротора прецессировать вокруг входной оси.

На рис. 4 показаны основные элементы указателя (датчика) угловой скорости, ставшего в настоящее время одним из самых обычных авиакосмических приборов.

Вязкостное демпфирование.

Для гашения выходного момента силы относительно оси двухстепенного гироузла можно использовать вязкостное демпфирование. Кинематическая схема такого устройства представлена на рис. 5; она отличается от схемы на рис. 4 тем, что здесь нет противодействующей пружины, а вязкостный демпфер увеличен. Когда такое устройство поворачивается с постоянной угловой скоростью вокруг входной оси, выходной момент гироузла заставляет рамку прецессировать вокруг выходной оси.

За вычетом эффектов инерционной реакции (с инерцией рамки связано в основном лишь некоторое запаздывание отклика) этот момент уравновешивается моментом сил вязкостного сопротивления, создаваемым демпфером. Момент демпфера пропорционален угловой скорости вращения рамки относительно корпуса, так что выходной момент гироузла тоже пропорционален этой угловой скорости. Поскольку этот выходной момент пропорционален входной угловой скорости (при малых выходных углах рамки), выходной угол рамки увеличивается по мере того, как корпус поворачивается вокруг входной оси. Стрелка, движущаяся по шкале (рис. 5), указывает угол поворота рамки.

Показания пропорциональны интегралу угловой скорости вращения относительно входной оси в инерциальном пространстве, и поэтому устройство, схема которого представлена на рис. 5, называется интегрирующим двухстепенным гиродатчиком.

Положение поплавкового гироузла в корпусе задает датчик момента в соответствии с поступающими на него электрическими сигналами. Интегрирующие гиродатчики обычно устанавливают на элементах, снабженных сервоприводом и управляемых выходными сигналами гироскопа.

При таком расположении выходной сигнал датчика момента можно использовать как команду на поворот объекта в инерциальном пространстве.См. также ГИРОКОМПАС.

Источник: https://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/tehnologiya_i_promyshlennost/GIROSKOP.html

Гироскоп. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности

Гироскоп – это устройство со свободной осью вращения, способное реагировать на изменение угла ориентирования тела, в котором оно закрепляется. Ключевая особенность прибора в сохранении неизменного положения, что позволяет его использовать как датчик для определения перемещения и поворота объекта, в котором он расположен.

Как устроен и работает гироскоп

В упрощенном варианте изложения принципа работы классического устройства его можно сравнить с обыкновенным детским волчком. Центральный элемент прибора вращается по своей вертикальной оси, при этом он фиксируется в рамке. Последняя способна поворачиваться только по горизонтальной оси. Она закрепляется в еще одной рамке, которая может оборачиваться вокруг третьей оси. Такая конструкция прибора позволяют его центральному элементу всегда находиться в вертикальном положении, вне зависимости от того как будет поворачиваться корпус гироскопа.

Конструкцию гироскопа принято разделять на две группы по принципу действия:

Первыми появились механические приборы, от которых и пошло изучение гироскопического эффекта. Однако сфера использования таких устройств ограничена и не позволяет их интегрировать в современную технику, которая нуждается в ориентире для определения положения в пространстве. Вследствие этого появилась оптическая группа гироскопов.

Механические

Данные приборы представляют собой классическую конструкцию. Наиболее ярким представителем данной группы является роторный гироскоп. Он представляет собой быстро вращающееся твердое тело. Его ось вращения может свободно изменять свою ориентацию в пространстве. Во время работы устройства скорость вращения его центрального элемента значительно превышает обороты по другим осям. Благодаря этому роторный прибор способен сохранять направление оси вращения даже при воздействии на корпус устройства внешних сил. При попытке переместить прибор наблюдается эффект сопротивления.

Роторные устройства не используются как датчики, а являются стабилизирующим элементом для различных конструкций и механизмов. По данному принципу изготовляется спортивный кистевой гироскопический тренажер. Такой прибор представляет собой шар, внутри которого располагается гироскопический элемент со своей осью вращения.

Для его запуска применяется небольшой шнурок, который наматывается на центральную часть тренажера. При его выдергивании центральное тело начинает вращаться по своей оси, при этом внешняя оболочка тренажер раскручивается кистью по часовой стрелке. Вращающееся центральное тело начинает противодействовать оборотам корпуса, создавая значительную нагрузку. При этом такое воздействие лишь ускоряет обороты главного элемента, повышая противодействие. После запуска тренажер сложно удержать в руке, поскольку он постоянно норовит вырваться в разные стороны. Создается впечатление удержания живого объекта.

Оптические

Данная группа устройств представлена несколькими разновидностями. Все они работают на основании физического эффекта Саньяка. Согласно ему, скорость света является постоянной в инерциальной системе отсчетов. При этом если отправить луч в неинерциальной системе, то его скорость поменяется. Если траектория луча будет проходить через место вращения устройства, то произойдет задержка по времени достижения светом конечной точки. Получаемая оптическая разница напрямую зависит от величины углового поворота датчика.

Гироскоп широко используется в:

• Авиации.
• Автомобилестроении.
• Мобильных устройствах и прочая подобная техника.
• Системах стабилизации видеокамер.
• Навигации.

Датчики, работающие по принципу гироскопа, являются неотъемлемым оборудованием в авиации. Два гироскопа устанавливаются на крыльях самолета, благодаря чему можно получать информацию о его повороте вокруг вертикальной оси. Распространенные сейчас беспилотники имеют три гироскопа, без которых управление летательным аппаратом и его точное балансирование было бы невозможным.

Наличие гироскопа обязательно для нормального функционирования навигационных систем. Такие датчики многократно увеличивают фактическую точность определения координат с погрешностью в несколько сантиметров. Дело в том, что навигация по спутниковому сигналу в определенных условиях работает хуже или полностью отказывает. В таком случае ориентация в пространстве возможна только с помощью гироскопа. Это в первую очередь наблюдается при нахождении под землей, под водой или в космосе. Комбинирование спутниковых и гироскопических систем дает возможность добиться максимальной точности определения местоположения движущихся объектов.

Гироскоп является не только полезным, но и интересным устройством, принцип работы которого был внедрен в производство нескольких видов детских игрушек. Примером этого является йо-йо, волчок, спиннер, кистевой гироскопический тренажер. В данном случае ценится качество устройства удерживаться в определенном положении благодаря вращению по главной оси. Что касается свойства гироскопа выступать в качестве датчика, то оно применяется при изготовлении вертолетов на радиоуправлении, квадрокоптеров.

Применение гироскопа в мобильных устройствах, планшетах и прочей портативной техники

В мобильной технике гироскоп применяется благодаря его свойству реагировать на изменение углов ориентации тела. Прибор выступает в качестве датчика, позволяющего определить, что мобильный телефон или планшет был повернут в ту или иную сторону. Наличие устройства позволяет получить информацию об изменении положения тела в 3 плоскостях. Внедренные в гаджеты гироскопы внешне напоминают миниатюрную микросхему.

Благодаря присутствию гироскопа в мобильном телефоне, в том удалось реализовать функцию управления встряхиванием. Особенно полезным датчик является для реализации управления в играх, в частности гонках. При повороте экрана девайса осуществляется управление автотранспортом без необходимости нажатия на кнопки.

Отличие между гироскопом и акселерометром

Весьма похожим устройством на гироскоп является акселерометр. Последний позволяет определять повороты тела относительно его оси. При этом функционал гороскопа гораздо обширнее.

Он позволяет:

• Определить перемещение в пространстве.
• Указывать стороны света как компас.
• Дает информацию для расчета скорости движения.

Наличие гироскопа позволяет решать те задачи, которые мог бы выполнять акселерометр.

При этом использование акселерометра никогда не позволит сделать все то, что возможно с помощью гироскопа. Несмотря на схожесть датчиков, они часто используются в паре, особенно в мобильной технике, смарт-часах, планшетах и т.д.

Работая вместе, они позволяют значительно быстрее получать различную информацию по перемещению устройств, что увеличивает скорость ее обработки. Это важно для мобильных игр, квадрокоптеров, гироскутеров.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/slabotochnye-seti/oborudovanie/giroskop/

Плоская Земля. Гироскоп на самолёте

Приветствую тебя, искатель истины. Ты снова на моём канале, а это значить, что пора получить очередную порцию правды о наше матушке Земле. Так как, мои материалы читают как шароверы, так и плоскоземельщики, значит всех интересует истина, а она мой друг, одна и не может принадлежать сразу двум лагерям. И всё это самообман когда ты говоришь, что правда у всех своя — НЕТ, она одна, просто истиной зовётся. Вспомни начальную заставку сериала “Секретные материалы” — истина где-то рядом.

Друзья, частота выхода материалов осложняется многими факторами в том числе переработкой разных по сложности данных в более понятную простому человеку информацию, а также вашей активностью на канале и в публикациях в частности. Поэтому, если вам интересны данные материалы, то поддержите канал своими “плоскими” ну или “круглыми”, но непременно крутыми лайками и комментами, это реально вдохновляет на более плодотворную работу по подготовке материалов и частоту их выхода. Спасибо.

По научным данным, что мы имеем, Земля — это непременно объект сферической формы длинной окружности по экватору равным 40 075 км. Так вот, закругление такого массивного объекта составляет 20 см на 1600 метров (8 дюймов на 1 милю) и изменяющаяся на квадрат расстояния.

Если пилот самолёта хочет поддерживать заданную высоту над землёй при скорости 800 км/ч, то ему нужно всё время клонить нос самолета вниз, совершая маневр вниз на 846 м каждую минуту, КАРЛ. В противном случае при такой скорости и заданном направлении пилот самолёта рискует отправиться в открытый космос, став уже космическим кораблём.

Всего через 1 час без таких корректировок нетрудно подсчитать, что самолёт наберёт дополнительных 51 км высоты. Самое интересное, что ни один пилот никогда не производит таких корректировок высоты сам или его умная машина.

Если Земля является шаром тогда курс самолета над землёй в небе должен быть рассчитан с помощью сферической тригонометрии, но большинство пилотов даже и не подозревают о существовании такой дисциплины. Все расчеты ведутся с помощью методов ортодромии и лаксодромии, но об это в следующий раз. Для нас важно знать как самолёт поддерживает не только заданную высоту но и движение над поверхностью плоской Земли или Земли-шара.

Авиагоризонт

Все вы знаете, что самолёты летают как днём так и ночью, а также могут совершать полет сквозь облака и непогоду, когда видимость пути ограничивается несколькими метрами перед носом самолета. Да и как видеть землю с высоты, например, 10 тыс. км. За определение набранной высоты следят множество датчиков высоты, но сегодня не о них речь.

Сегодня мы поговорим про авиагоризонт — как прибор позволяющий пилоту самолёта или автопилоту сохранять курс параллельно плоскости полета над Землей. Данный прибор и его индикация чаще всего это единое устройство, работу которого обеспечивает либо пневматика либо электронная часть. В новейших самолетах данный прибор может иметь две части — сам измеритель и его индикация.

Измерительная часть устанавливается в центре массы самолета и с помощью специальных датчиков съема параметров переносятся в кабину самолета, где индикаторная часть прибора показывает искусственный горизонт.

Авиагоризонт

Измерительная часть авиагоризонта — это знакомый нам гироскоп на кардановом подвесе с тремя степенями свободы ротора. Принцип работы гироскопа очень простой. Раскрученный массивный маховик-ротор гироскопа сохраняет свое положение в пространстве и сопротивляется любым силам, которые заставляют его отклониться, тем самым обеспечивая постоянное положение в пространстве от начала.

После чего зафиксированный и откалиброванный гироскоп запускается, раскручивая ротор до необходимых оборотов. После чего кардановый подвес освобождается от жесткой привязки и гироскоп готов к работе. В данный момент центральная ось (плоскость) самолета полностью синхронизирована с горизонтом гироскопа, можно взлетать.

Для чего нужна калибровка? Самолёт на взлётно-посадочной полосе не всегда находится горизонтально по уровню, но вот сам прибор нужно сбалансировать.

При взлете пилот видит, как искусственный горизонт отклоняется на угол взлета — это называется тангаж ( угловое движение летательного аппарата или судна относительно главной (горизонтальной) поперечной оси инерции. ). При этом на авиагоризонте видно как земля опускается, при этом индикатор остаётся на месте

Авиагоризонт при взлёте

Набрав нужную высоту и свою оптимальную скорость, часто это 800 км/ч на высоте 10 000 м над уровнем моря самолёт выравнивается и индикатор приходит в баланс (см рисунок).

Авиагоризонт при полёте

Так самолёт летит всю дистанцию, поддерживая горизонтальное положение по индикатору на авиагоризонте, Это значит что самолёт летит строго параллельно плоскости Земли. Конечно, пилот во в\время полёта совершает разные манёвры, но гироскоп всегда покажет истинный горизонт, параллельный земле. На рисунке ниже видно как авиагоризонт ведёт себя при разных манёврах

Всегда стабильный

Теперь мы знаем что такое авиагоризонт и как он работает, на каком принципе основан и что внутри данного прибора. С основами мы разобрались и пришло время узнать какая она наша Земля. Согласно показаниям авиагоризонта мы всегда движемся параллельно плоскости Земли, и поскольку самолёты совершают длительные перелёты на большие расстояния напрашивается вопрос. А какого хрена?!

Если мы летим по авиагоризонту, то есть по ровной плоскости, которую задаёт нам гироскоп, почему мы не улетаем в космос? Ответ очевидный, мы летим по приборам (авиагоризонту и высотометру) которые всегда показывают неизменные величины (100% это над морем или океаном).

То есть авиагоризонт стабильный и дальномер постоянно показывает нам высоту над поверхностью (морем) стабильную высоту в 10 000 м. Пролетев так несколько десятком километров на шарообразной Земле данные (высотометра) должны будут отклонятся, то есть авиагоризонт всегда будет показывать стабильный искусственный горизонт, а вот высота постоянно набираться.

Ни один пилот никогда не корректирует свою высоту, снижаясь на 846 м каждую минуту в низ!!!

Аргументы шароверов

— «А может быть сам прибор (авитагоризонт) как-то выравнивается?» Этот выражение я постоянно слышу как довод что мы летим по дуге. Нет мой, шаровер, никаких подстроек прибор не производит, ни каких манипуляций с гироскопом нет и быть не должно иначе весь смысл этого прибора теряется — это раз. Во вторых — если допустить это то прибор должен ещё учитывать высоту на котором мы летим, так как дуга на 10 000 м будет отличаться от дуги полёта на высоте 5 000 м и соответственно корректировки должны быть разными. Откуда это будет знать авигоризонт, если он самодостаточный прибор и не работает в паре с другими приборами для своей коррекции.

— «Самолёт не улетает в космос так как его держит сила притяжения». Силы притяжения нет (гравитации) об этом я напишу в одном из ближайших материалов, однако как сила притяжения баллонсирует между импульсом (скорость умножить на массу) и изменяющимся рассоянием. которое должно приводить к ослаблению силы «тяжести». Гравитация это что некая ниточка которая привязывает самолёт к земле? Абсурд!

-«Самолёт поддерживется на заданной высоте благодаря подёмной силе которая не даёт подняться выше». Да этот аргумент, который говорит нам, что с ростом высоты плотность воздуха уменьшается, уменьшается давление и для того чтобы взлететь выше нужно лететь быстрее. А поскольку скорость стабильная то и самолёт летит всегда на одной высоте. Однако в этой системе опускается и тот факт что с уменьшением давления, падает и сопротивление воздуху, но шароверы об этом как-то умалчивают. думаю от этом рассказать в другой статье.

Стаканчик налей ка

Как-то на федеральных каналах был фейк от репортёра и двух сказочных д**б***в, ой пилотов, которые «дедовским методом» управляли воздушным судном. В качестве авиагоризонта они использовали стаканчик с водой который в покое на земле покажет уровень (горизонт), а вот в движении он будет сохранять свою инерцию и отклоняться от тангажа или крена на незначительные градусы.

PS. Теперь вы понимаете значение авиагоризонта на основе гироскопа, а не гидроуровня или там стаканчика с водой. И как данный прибор доказывает что земля не является шаром. Вы никогда не найдёте в качестве примера доказательства шарообразной земли опыт с гироскопом. Вам всегда покажут опыт с маятниками Фуко и силами Кориолиса, которые ничего не доказывают и работаю не правильно

PSS.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5d59ddb23d008800ae84899e/5d95201f05fd9800b1aa1308

Гироскоп в телефоне что это?

Современные смартфоны имеют множество датчиков и могут выполнять самые разные задачи. Один из таких датчиков называется гироскоп (или гиродатчик) – загадочный, но крайне полезный инструмент. Его можно использовать практически везде, а если грамотно настроить некоторые приложения, то благодаря гироскопу, со смартфоном можно работать намного быстрее и удобнее. Давайте разберемся, гироскоп в телефоне: что это и для каких целей он нужен?

к оглавлению ↑

Что такое гироскоп

Самым первым в истории человечества гироскоп – это детский волчок или же юла. Смотря на неё, можно легко понять принцип работы рассматриваемого устройства. Как бы ни толкнул вращающуюся юлу, она всегда стремится выровнять свое положение по вертикальной оси.

к оглавлению ↑

Гироскоп в смартфоне

В смартфоне гироскоп – это датчик, предназначенный для измерения положения устройства в пространстве. Это приспособление поможет человеку измерить угол наклона и скорость перемещения гаджета, то есть его положение. Благодаря гироскопу можно определить, как движется смартфон относительно земной поверхности, и применить эти данные в своих целях.

Это может быть использовано, например, для:

• измерения скорости движения устройства;
• измерения наклона смартфона по любой плоскости;
• определение движения смартфона с одного места в другое (не путать с GPS);
• определение состояния покоя гаджета;
• функции компаса для определения сторон света.

Выглядит эту устройство как небольшой чип внутри смартфона. Чтобы его «пощупать» придется полностью разобрать смартфон. Его располагают примерно в центре смартфона, чтобы корректно вычислять положение. Но этот чип можно встреть не только в телефонах, он ещё есть в других бытовых приборах, кораблях и игровых приставках.

к оглавлению ↑

Зачем нужен гироскоп?

В смартфоне гироскоп очень распространен и используется повсеместно. Впервые он появился ещё в 2007 году в модели первого iPhone от компании Apple. А теперь же он есть практически в каждом даже самом бюджетном смартфоне. Он используется в приложениях, играх и даже самой системой. Вот пару примеров того, как ваш смартфон эксплуатирует этот сенсор:

1. В некоторых приложениях можно активировать какую-то функцию простым поворотом смартфона либо тряской. Например, в инженерном калькуляторе есть повернуть гаджет на 90 градусов, то откроется дополнительное меню.
2. Есть программы, которые позволяют блокировать и разблокировать смартфон, когда вы кладете его на какую-то поверхность. То есть, датчик фиксирует, что вы положили устройство, и оно не двигается – в этом случае происходит блокировка. Как только гироскоп определит, что смартфон был взят в руки и поднят – экран разблокируется.
3. В системе есть живые обои, которые красиво двигаются в зависимости от того, как повернуть экран. Это тоже дело данного датчика – именно он узнает, куда вы повернули смартфон, и дает команду живым обоям.
4. Для просмотра видео в 360 градусов можно использовать гироскоп, достаточно повернуть экран в нужную сторону и вам покажут фрагмент видео в той стороне.
5. Гироскоп помогает системе навигации.
6. В играх, особенно в гонках, можно управлять поворотами влево или вправо. Именно благодаря гироскопу можно в гонках использовать смартфон как руль автомобиля.

к оглавлению ↑

Кому наличие гиродатчика обязательно?

Самое популярное направление для гироскопа — это, конечно же, мобильные игры. Намного приятнее играть в игру, когда вам не нужно водить по экрану для перемещения, а достаточно наклонить устройство. Так и пальцы не мешаются на экране и управление комфортнее. Для гонок это дает ощущение присутствия на трассе, игрок сразу чувствует дорогу и более плавно передвигается за счёт легких поворотов смартфона.

В некоторых играх при помощи гироскопа делается эффект трясущейся камеры – будто картинка находится за смартфоном, а он лишь окно в тот мир.

Обязательным наличие рассматриваемого датчика будет для людей с профессиональными обязанностями. Благодаря сенсору можно узнать, насколько ровно легла та или иная поверхность – будет крайне полезно слесарям, станочникам и прочим профессиям. Также этот прибор поможет измерить длину и расстояние, даст информацию о скорости и темпе перемещения.

Со смартфоном, оснащенным гироскопом, больше не нужен компас, ведь этот датчик и есть компас. Он может в считанные секунды корректно указать стороны света.

Также часто используется гироскоп у любителей спорта. Они благодаря этому чудесному датчику узнают, сколько уже пробежали километров без необходимости подключаться к сети. Ещё на него можно присвоить несколько задач в некоторых специализированных приложениях.

к оглавлению ↑

Чем гироскоп отличается от акселерометра?

Казалось бы, гироскоп и акселерометр – слова синонимы, но нет. Акселерометр – это младший брат гироскопа, который может только определять повороты относительно оси смартфона. В то же время гироскоп может и это, и намного большее, а именно: узнавать перемещение в пространстве, определять стороны света и скорость движения. Благодаря гироскопу можно перемещаться в пространстве, в то время как акселерометр определяет только повороты гаджета на одной точке и не может определить стороны света.

Но зачем тогда нужен акселерометр, если есть гироскоп? Дело в том, что эти датчики могут использоваться вместе и при таких обстоятельствах работа смартфона оптимизируется в несколько раз. Устройства, оборудованные двумя датчиками, могут намного точнее считывать информацию касательно положения и делать это быстрее. Но это не значит, что по отдельности эти два сенсора работают плохо. Например, для любителей гонок хватит только акселерометра. А для тех, кто используется смартфон как навигатор – пригодится только гироскоп. Но вместе они смогут дать более точную информацию.

В целом, гироскоп – важный элемент для телефона, который уже плотно вошел в нашу жизнь. Сейчас уже сложно представить полноценное пользование смартфонами без этого чудесного инструмента.

Источник: https://infodroid.ru/giroskop-v-telefone-chto-eto/

Гироскоп в телефоне что это такое и какие функции он выполняет

Добрый день, друзья. Гироскоп в телефоне что это такое? У современных телефонов довольно много разнообразных датчиков. Чем их больше, тем быстрее сядет ваш смартфон, точнее, его батарея. Но, часть из них действительно полезны и благодаря им применения телефона становится более удобным. Сейчас мы рассмотрим один из подобных датчиков, который называется гироскоп и поймём, зачем он нужен?

Заглянем в историю

Что бы было понятно, прототипом гороскопа является детская игрушка «Юла». Гироскоп работает по похожему принципу. Также, что-то подобное есть и в человеческих ушах, вроде волчка. Когда мы начинаем крутиться, нам кажется, что крутятся все стены. Но, данная часть тела помогает держать равновесие. Нечто подобное происходит и в телефоне.

Если взять телефонный гироскоп, то его широкой публике впервые представил профессор из Германии, который занимается математикой и астрономией И. Боненберг. Но, часть ученых считают, что данный прибор изобрели на 3 года раньше.

Но, вернёмся к телефонам. Самой первой компанией, установившей гироскоп на собственном гаджете, является Apple. Поэтому, впервые данный прибор внедрили в Айфоне. На данный же момент, почти у всех новых телефонах он присутствует. Узнать, есть ли он на вашем устройстве довольно просто, нужно просто просмотреть документацию.

Также, зайдя в характеристики прибора, в раздел «Датчики», вы получите подробные данные о всех встроенных устройствах. Если же вам кажется, что его в телефоне нет, то это можно проверить с помощью приложения Sensor Box for Android. Этот софт вам расскажет про все найденные датчики.

Гироскоп, что это и как его использовать?

Гироскоп является специальным чипом, который находится внутри смартфона. Если вам интересно, как он выглядит, вам нужно будет разобрать телефон, иначе вам до него не добраться. Данный чип занимается анализом размещения телефона в пространстве и вычислением углов его положения.

Кроме телефонов, такие приборы применяются в авиации, мореплавании, космосе. Часть из них находятся в различных домашних устройствах.

Какие функции выполняет гироскоп в телефоне?

Данные технологии помогают реализовывать различные функции для смартфонов. Давайте рассмотрим, чем именно занимается в телефоне данный датчик?

1. Тряска смартфона. Это очень важная функция гироскопа. Ранее, человеку нужно было нажимать на кнопочку, или проводить пальчиком по дисплею, для принятия входящего вызова. Сейчас же, достаточно встряхнуть гаджет, и вызов принят. Таким же образом можно пролистывать фото, менять музыку или переходить к новой страничке электронной книжке;
2. Кроме этого, данная функция довольно удобна, когда вы применяете калькулятор. Пользователь, задействовав данную функцию может производить расчеты не используя руки. Также, если вы повернете дисплей на 900 и сделаете его горизонтальным, появятся дополнительные возможности;
3. С помощью гироскопа вы можете активировать Блютуз;
4. Данная функция позволяет использовать специфические приложения. Например, можно определить угол наклона, что полезно на стройке;
5. Данную возможность применяют и при определении местности, где находится человек. Другими словами, GPS отыскивает координаты, а этот датчик видит направление, что очень важно в навигаторе.

Гироскоп производит ориентацию не местности очень точно. Вывод: — гироскоп удобен и очень полезен в телефоне. Он даёт человеку много возможностей.

Разумеется, у данного устройства есть и свои недостатки, которые могут вам испортить от него впечатление. При его работе часть программ начинают более медленно работать или просто не отвечать на команды человека. Кроме этого, гироскоп может неправильно среагировать, если вы лежите и читаете, переворачиваясь про этом на другую сторону. Но, подобные недостатки убираются довольно быстро, просто отключив этот прибор.

Как его лучше применять?

Мы выяснили вопрос, что представляет гироскоп смартфона. Сейчас постараемся рассмотреть случаи, в когда он более полезен. Если исходить из статистики, смартфон, где есть гироскоп, часто применяют любители игр. С его применением играть становится более удобно. Данный прибор делает игру более трехмерной, интерактивной и захватывающей.

До появления этого прибора, чтобы поменять положение героя игры, необходимо было проводить пальчиками по дисплею и тапать по определённым областям. В данный момент, нужно лишь повернуть телефон в пространстве, и объект примет то положение, которое вам нужно. Из-за смены поворота телефона, меняется и разворот нужного объекта. Выходит, что-то вроде виртуальной реальности. В играх его используют для более меткого прицела. Кроме этого, гироскоп применяется в разнообразных симуляторах.

Также, как я уже упоминал, гироскоп применяют в строительстве или просто производстве, где нужно что-то точно рассчитать или измерить. К примеру, слесарь имеет возможность рассчитать точное положение любой вещи, элементарно прислонив к ней гаджет. В строительстве таким путём можно отследить уровень стен, узнать, имеют ли они наклон. Данные о наклоне появляются прямо на дисплее телефона, и они довольно точны.

Вывод: теперь мы знаем, гироскоп в телефоне что это такое и зачем он нужен. Стало ясно, что этот датчик практичен и удобен. С помощью него смартфоны получили гораздо больше различных функций, облегчающих и упрощающих жизнь пользователя. Смартфон, где есть данный прибор, можно применять как навигатор, компас, измеритель наклона и прочее. Кроме этого, его удобно использовать в холод, когда нет желания снимать перчатки для того, чтобы принять вызов или поменять песню. Также, компании создатели стараются сделать его менее электрозатратным, что даёт возможность применять его без частой зарядки батареи.

Источник: https://info-kibersant.ru/giroskop-v-telefone-chto-eto.html