Wskaźnik kursu
Wskaźnik kierunku ( HI ), znany również jako żyroskop kierunkowy ( DG ) lub wskaźnik kierunku ( DI ), to przyrząd pokładowy używany w samolocie do informowania pilota o kursie statku powietrznego .
Używać
Podstawowym sposobem ustalania kursu w większości małych samolotów jest kompas magnetyczny , który jednak obarczony jest kilkoma rodzajami błędów, w tym błędami powodowanymi przez „spadek” lub spadek pola magnetycznego Ziemi. Błąd zanurzenia powoduje, że kompas magnetyczny odczytuje nieprawidłowo, gdy dron znajduje się w przechyle lub podczas przyspieszania lub zwalniania, co utrudnia korzystanie z niego w każdych warunkach lotu innych niż bez przyspieszenia, idealnie prosto i poziomo. Aby temu zaradzić, pilot zazwyczaj manewruje samolotem w odniesieniu do wskaźnika kursu, ponieważ żyroskopowy wskaźnik kursu jest niezależny od błędów pochylenia i przyspieszenia. Pilot będzie okresowo resetował wskaźnik kursu do kursu pokazanego na kompasie magnetycznym.
Operacja
Wskaźnik kursu działa za pomocą żyroskopu , który jest przywiązany mechanizmem montażowym do płaszczyzny odchylenia samolotu, czyli płaszczyzny wyznaczonej przez oś wzdłużną i poziomą samolotu. W związku z tym każda konfiguracja płaszczyzny odchylenia statku powietrznego, która nie pasuje do lokalnego poziomu Ziemi, powoduje błąd wskazania. Wskaźnik kierunku jest ustawiony w taki sposób, że oś żyroskopu jest używana do napędzania wyświetlacza, który składa się z okrągłej karty kompasu skalibrowanej w stopniach. Żyroskop jest obracany elektrycznie lub za pomocą przefiltrowanego powietrza z pompy ssącej silnika samolotu . Ponieważ Ziemia obraca się (ω, 15° na godzinę, pozorny dryf) oraz z powodu małych skumulowanych błędów spowodowanych niedoskonałym wyważeniem żyroskopu, wskaźnik kursu będzie dryfował w czasie (dryf rzeczywisty) i należy go zresetować za pomocą kompasu magnetycznego cyklicznie. Pozorny dryf jest przewidywany przez ω sin Latitude i tym samym będzie największa nad biegunami. Aby przeciwdziałać efektowi dryfu prędkości Ziemi, można ustawić nakrętkę szerokości geograficznej (tylko na ziemi), która indukuje (miejmy nadzieję, że równą i przeciwną) rzeczywistą wędrówkę żyroskopu. W przeciwnym razie konieczne byłoby ręczne ustawienie kierunkowskazu raz na dziesięć do piętnastu minut podczas rutynowych kontroli podczas lotu. Niezastosowanie się do tego jest częstym źródłem błędów nawigacyjnych wśród nowych pilotów. Istnieje inny rodzaj pozornego dryfu w postaci wędrówki transportowej, spowodowanej ruchem samolotów i zbieżnością linii południków w kierunku biegunów. Jest to równoznaczne ze zmianą kursu po wielkim okręgu (ortodromowy) tor lotu.
Wariacje
Niektóre droższe wskaźniki kursu są „podporządkowane” czujnikowi magnetycznemu, zwanemu bramką strumienia . Bramka strumienia stale wykrywa pole magnetyczne Ziemi, a serwomechanizm stale koryguje wskaźnik kursu. Te „podporządkowane żyroskopy” zmniejszają obciążenie pilota, eliminując potrzebę ręcznego ustawiania co dziesięć do piętnastu minut.
Prognoza dryfu w stopniach na godzinę jest następująca:
| Źródło | Szybkość dryfu (°/godz.) | Znak, według półkuli | |
|---|---|---|---|
| Północny | Południowy | ||
| Kurs ziemi | 15 grzechów ( szerokość operacyjna ) | − (powodując niedoczytanie) | + (powodując nadczytanie) |
| Nakrętka szerokości geograficznej | 15 grzech ( szerokość geograficzna ustawienia ) | + | − |
| Wędrówka transportowa, Wschód | Wschodnia składowa prędkości względem ziemi (lub sin ( kąt toru ) × prędkość względem ziemi lub zmiana długości geograficznej / czasu lotu w godzinach ) × 1 / 60 tan ( szerokość operacyjna ) | − | + |
| Wędrówka transportu, Zachód | Składowa prędkości względem ziemi na zachód (lub sin ( kąt toru jazdy ) × prędkość względem ziemi lub zmiana długości geograficznej / czas lotu w godzinach ) × 1 ⁄ 60 tan ( szerokość operacyjna ) | + | − |
| Prawdziwa/przypadkowa wędrówka | Zgodnie z instrukcją obsługi statku powietrznego | Jak podano | Jak podano |
Chociaż możliwe jest przewidzenie dryfu, wystąpią niewielkie różnice w stosunku do tego podstawowego modelu, spowodowane między innymi błędem gimbala (sterowanie samolotem z dala od lokalnego poziomu). Częstym źródłem błędów jest tutaj niewłaściwe ustawienie nakrętki szerokości geograficznej (na przykład na przeciwną półkulę). Tabela pozwala jednak ocenić, czy wskaźnik zachowuje się zgodnie z oczekiwaniami, i jako taka jest porównywana z poprawkami wyrównania wykonanymi w odniesieniu do kompasu magnetycznego. Wędrówka transportowa jest niepożądaną konsekwencją dryfu pozornego.
Zobacz też
- Akronimy i skróty w awionice
- Kompas induktora uziemienia
- Żyrokompas , kompas zależny od efektu precesji żyroskopowej zamiast podstawowego efektu żyroskopowego
- Poziomy wskaźnik sytuacji
- System nawigacji bezwładnościowej , znacznie bardziej złożony system żyroskopów, który wykorzystuje również akcelerometry