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Brújula giroscópica Simrad
El girocompás se ha convertido en un instrumento indispensable en casi todos los buques mercantes o navales por su capacidad de detectar la dirección del norte verdadero y no del norte magnético. Se compone de las siguientes unidades
Los campos magnéticos externos que desvían las brújulas normales no pueden afectar a las brújulas giroscópicas. Cuando un barco altera su rumbo, el armazón de accionamiento independiente llamado “Phantom” se mueve con él, pero el sistema de rotores sigue apuntando hacia el norte.
Esta falta de alineación le permite enviar una señal al motor de accionamiento, que mueve el paso del fantasma con el sistema del rotor de nuevo en una trayectoria en la que el fantasma puede haber cruzado sólo una fracción de grado o varios grados del círculo de la brújula.
El giroscopio en el girocompás está montado de tal manera que puede moverse libremente alrededor de tres ejes mutuamente perpendiculares y está controlado para permitir que su eje de giro se establezca en paralelo con el meridiano verdadero, influenciado por la rotación de la Tierra y la gravedad.
Pero debido al rumbo, la velocidad y la latitud del barco, pueden aparecer algunos errores de navegación. Se ha comprobado que en los rumbos del Norte, el norte de la brújula giratoria se desvía ligeramente hacia el Oeste del meridiano verdadero, mientras que en los rumbos del Sur se desvía hacia el Este.
Giroscopio direccional
El girocompás o giroscopio consiste básicamente en una rueda que gira rápidamente y cuyo eje, según las leyes físicas de la naturaleza, apuntará siempre en la dirección que se fije, siempre que no se perturbe nada. La brújula giroscópica se monta en cardanes, cuyo eje se hace apuntar hacia el norte verdadero a lo largo del meridiano verdadero. Todos los rumbos tomados con este compás serán rumbos verdaderos. El borde exterior de la brújula y sus repetidores están graduados en el sentido de las agujas del reloj desde los 000° hasta los 360°. Aunque la brújula es muy estable cuando se ajusta, puede que no siempre apunte exactamente al norte verdadero por diversas razones. Puede desviarse uno o dos grados a cada lado del meridiano. Esto se denomina error de giro y se dice que la brújula está leyendo “alto” o “bajo”. Por ejemplo:
El propio giróscopo suele estar montado en un compartimento en el puente y el rumbo de la cabeza del barco se transmite por cable eléctrico a repetidores situados en varias posiciones en el puente y en las alas del puente. Las tarjetas de compás de los repetidores están sincronizadas con la del giroscopio. Los siguientes son ejemplos de repetidores típicos:
Usted está aquí: Página principal / Equipo de puente / Brújula giroscópica – Principio básico, funcionamiento y uso en buquesLa brújula giroscópica es una brújula de navegación que contiene un motor giroscópico que registra la dirección del norte verdadero a lo largo de la superficie de la tierra y no depende del magnetismo.
Una brújula con un giroscopio motorizado cuyo momemtum angular interactúa con la fuerza producida por la rotación de la tierra para mantener una orientación norte-sur del eje de giro giroscópico, proporcionando así una referencia direccional estable.
Un giroscopio consiste en una rueda o rotor que gira dentro de unos cardanes que permiten el movimiento alrededor de tres ejes mutuamente perpendiculares, conocidos como el eje horizontal, el eje vertical y el eje de giro. Cuando se hace girar rápidamente, suponiendo que no se tenga en cuenta el rozamiento, el giroscopio desarrolla una inercia giroscópica que tiende a permanecer girando en el mismo plano indefinidamente. La cantidad de inercia giroscópica depende de la velocidad angular, la masa y el radio de la rueda o del rotor.
Si un giroscopio se coloca en el ecuador con su eje de giro apuntando hacia el este-oeste, ya que la tierra gira sobre su eje, la inercia giroscópica tenderá a mantener constante el plano de rotación. Para el observador, es el giroscopio el que se ve girar, no la tierra. Este efecto se denomina tasa terrestre horizontal y es máximo en el ecuador y nulo en los polos. En los puntos intermedios, es igual al coseno de la latitud.
Brújula magnética
La velocidad angular para controlar la plataforma matemática es . Teniendo en cuenta el error de deriva del giroscopio y el error causado por el movimiento de interferencia de la portadora, se añade la velocidad angular revisada de SINS. Después de añadir la velocidad angular de control , la plataforma matemática correspondiente de la ecuación de control SINS es la siguiente:
El diagrama esquemático de la alineación inicial del girocompás del SINS se muestra en la Figura 2. La tasa angular revisada puede obtenerse como se muestra en la Figura 2. Las figuras 3 y 4 son el canal norte y el canal acimut, respectivamente, en el bucle de alineación de la brújula.Figura 3 Diagrama esquemático de la alineación del girocompás en el canal norte.Figura 4 Diagrama esquemático de la alineación del girocompás en el canal acimut.En la figura 3, como muestra la línea de guiones, es un término de amortiguación utilizado para disminuir la amplitud de oscilación del bucle de Schuler; como muestra la línea de guiones, se aplica para acortar el período natural del sistema de oscilación por veces. Después del término hay un error de ángulo horizontal causado por la deriva del giroscopio y el ángulo de desalineación acimutal. Como muestra la línea de doble punto, se introduce un término de almacenamiento de energía para compensar este error. Todos los valores anteriores se pueden calcular mediante el coeficiente de amortiguación y la constante de tiempo: