資源描述：
《振動對陀螺定向影響的探討》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、振動對陀螺定向影響的探討劉小生(南方冶金學院，江西贛州341000)[摘要]：本文首先分析了陀螺定向時振動產生的原因，其班推導了振動對陀螺定向的影響公式，最后提出了減少振動對陀螺定向影響的措施：[美鍵詞]：陀螺經緯儀、振動、陀螺定向[分類號]：V204陀螺經緯儀是用陀螺的力學原理制成的一種定向儀器，由于它不受時間、地點和環(huán)境條件的限制，同時觀測簡單方便、效率高，因此目前已被廣泛應用于礦山、鐵道、軍事等部門的定向測量。關于影響陀螺定向精度的因素，國內外許多學者都進行了探討，然而到目前為止，振動對陀螺定向的影響未見到報道．為此本文進行了一些探討。1振動產
2、生的原因由于陀螺經緯儀的馬達一般由定子、轉子、端蓋和軸承等組合件所組成。而組合件由于加工、裝配材料的穩(wěn)定性以及溫升等因素的影響，可能造成較高的溫度梯度和溫度梯度的變化，引起較大的隨機重量位移，即使其重心位置發(fā)生變化．從而引起馬達轉子轉動不平衡，由此產生強迫力矩，引起陀螺馬達振動，即陀螺經緯儀振動外界條件對陀螺經緯儀也會產生振動，其來源主要有以下幾個方面：①觀測人員在儀器房邊的走動；②觀測點附近有汽車等機動車行駛；③觀測地點附近有爆破沖擊振動源等2振動對陀螺定向的影響公式無論是陀螺馬達振動，還是測量位置上的地面振動，最終都會反映到陀螺經緯儀上，從而使陀
3、螺經緯儀在正常的運動之外，附加其它運動。設陀螺經緯儀除了受重力矩之外，還受振動力矩的影響。為了討論方便，假設振動力矩按筒諧正弦規(guī)律變化，這時由文獻-的有關公式可得忽略空氣阻力和懸?guī)ぞ貢r的陀螺運動方程為α、β—分別為陀螺運動的水平角及高度角ω、ψ—分別為地球自轉角速度和觀測地點的緯度H、Mg一分別為陀螺儀自轉動量矩和重力矩My、Mz一分別為振動在軸、z軸上的力矩幅值Λy、λz一分別為振動在Y軸、z軸上的力矩變化角頻率。式中t：tl為陀螺的正常擺動運動，是振動力矩對陀螺定向影響的附加運動。3討論與分析由(7)式可以看出，當存在簡諧振動力矩時，陀螺的運動
4、除正常擺動之外，還附加章動運動，以致陀螺定向時存在偏差。當振動嚴重，即附加的章動運動達到一定數(shù)值時，通過陀螺經緯儀的光學系統(tǒng)將無法觀測到清晰的陀螺光標，看到的只是一條快速閃動的光帶。也就是說不能觀測到陀螺軸的真實擺動，自然陀螺定向也就不可能了為了減少振動對陀螺定向的影響，根據(jù)振動產生的原因，作者認為可采取以下措施：①選用溫升低、功耗小的直流無刷馬達2J，有利于重心穩(wěn)定，從而減少振動；②陀螺馬達應在結構上完全對稱，其材料要用等膨脹系數(shù)的，馬達軸向與徑向間隔一定要小，馬達兩端蓋要采用能補償變形薄壁零件，這樣有利于溫升時馬達重心位置穩(wěn)定；③從儀器結構上進行
5、衰減，即在南北平面內的擺振動可通過在陀螺房周圍隔一層間隙很小的空氣，然后再加上屏蔽層的相對阻尼法進行衰減，因為陀螺擺對于殼體的相對運動振動能量通過空氣摩擦而減少。東西平面內的擺動可由電子轉換控制器在直流陀螺馬達轉子上加適當?shù)姆戳貋硭p，這個原理基本上與借助控制阻尼質量的慣性阻尼法相當。④陀螺定向的地點要遠離外界振動源。參考文獻[1]煤炭科學研究院唐山分院陀螺經緯儀組，陀螺經蹄儀基本原理、結構與定向，北京煤炭工業(yè)出版社，1982年[2]黃存忠，永磁陀螺馬達在陀螺經緯儀中的應甩、《測繪科技》9o(4)39—42[3]K．Eiclbok．~'fforde
6、rongenaneinensekundet&reiselundpraktlscheE柚s8edarge~elltamBeiddesV一sungskrelsels“Gyremm”《AvN》8o(3)(上接l8頁)還要有廣博的知識面，不僅要懂得自然科學知識，還要懂得相當?shù)纳鐣茖W、軟科學知識。政府部門要擁有高素質的GIS人才，才能有效地利用GIS進行管理和決策。4．3數(shù)據(jù)質量問題影響GIS數(shù)據(jù)質量的因素千頭萬緒，名目繁多，存在許多不確定性，導致數(shù)據(jù)質量不好控制，給建庫帶來很多不便進人數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)質量過高，則是浪費，很不經濟；反之，質量偏低，則達不到要求，
7、可能造成嚴懲的后果。把握適度質量有一定難度。4．4安全問題特別是基于因特網(wǎng)的GIS，要非常注意數(shù)據(jù)的保密性。而GIS中龐大的數(shù)據(jù)要逐一核實其對外發(fā)布是否符合國家安全是一件很困難的事，一旦出了問題，可能造成嚴重后果。4．5網(wǎng)絡通訊建設不同步低帶寬的網(wǎng)絡通訊是制約GIS普及應用的一個瓶頸，另外，網(wǎng)絡產品的質量和價格將影響GIS的網(wǎng)上應用，更重要的是由于電信壟斷使得網(wǎng)絡服務質量跟不上，上網(wǎng)費用過高，嚴重影響了網(wǎng)絡通信的發(fā)展，GIS的有償服務難以實現(xiàn)，WebGIS產業(yè)化必將受阻參考文獻[1]李德仁：當前國際GIS的研究和應甩現(xiàn)狀，《Rs、GIS、GPS的集成
8、與應用》．測繪出版社1995年[2j李斌：我國GIS軟件工業(yè)面臨的機遏和挑戰(zhàn)．《當代GIS的若干理論與技術》
