Как найти альфа оси машины

Выполнив рис.1 на классной доске, преподаватель объясняет содержание работ по ориентированию КШМ (топопривязчика).

Ориентирование КШМ (топопривязчика) заключается в определении дирекционного угла его продольной оси a_оси (рис. 1).

Если есть направление, дирекционный угол которого известен (определен геодезическим, гироскопическим или астрономическим способом), и возможен наезд топопривязчика на одну из конечных точек этого направления, то топопривязчик устанавливают визиром над этой точкой. Ошибка центрирования визира при этом не должна превышать 1/1000 расстояния до ориентира.

Переведя визир из походного положения в рабочее, наводят его в ориентир и снимают со шкал визира отсчет bвиз. Дирекционный угол продольной оси машины (рис. 1) вычисляют по формуле

a_оси = a_ор — b_виз

Если значение a_ор окажется меньше значения b_виз, то к первому прибавляют 60-00.

Пример. Начальная и ориентирная точки — точки артиллерийской топогеодезической сети. Дирекционный угол, выбранный из списка координат, aор=6-24. Отметка визира по ориентирной точке b_виз = 26-11.

Дирекционный угол продольной оси машины a_оси=6-24—26-11 = 40-13.

Далее преподаватель показывает приёмы работы с перископической артиллерийской буссолью при ориентировании топопривязчика, когда заезд на исходную точку невозможен. При этом, внимание курсантов обращается на тот момент, что в этом случае, топопривязчик останавливают на расстоянии 40—50 м от нее, а непосредственно над точкой устанавливают буссоль.

Ориентировав буссоль по дирекционному углу ориентирного направления, наводят монокуляр буссоли на визир топопривязчика, снимают отсчет , по буссольному кольцу и барабану и, изменив его значение на 30-00, получают дирекционный угол направления визир— ориентир (буссоль). Содержание последующей работы по ориентированию топопривязчика аналогично предыдущему примеру.

В том случае, когда нет направления, дирекционный угол которого известен, ориентирование топопривязчика осуществляется, как правило, с использованием магнитной стрелки буссоли.

Буссоль устанавливают в 40—50 м от топопривязчика и тремя независимыми измерениями определяют среднее значение магнитного азимута направления буссоль — визир. Вычтя из полученного значения поправку буссоли со своим знаком и изменив результат на 30-00, получают величину дирекционного угла направления с визира на буссоль. Далее наводят визир на буссоль, снимают отсчет b_виз и вычисляют a_оси по известной формуле.

Для обеспечения надежности ориентирования топопривязчика переставляют буссоль на 15—20 м в сторону и заново определяют второе значение дирекционного угла продольной оси машины. Если расхождение в значениях, полученных при первоначальном и повторном ориентировании, не превышает     0-04, вычисляют среднее арифметическое из них и принимают его за окончательное значение. В противном случае заново выполняют ориентирование топопривязчика.

Полученное значение дирекционного угла продольной оси машины записывают на шильдике курсопрокладчика. Убедившись в том, что все курсанты правильно понимают излагаемый материал, преподаватель вновь подходит к центральному тренажёру навигационной аппаратуры (курсанты располагаются позади преподавателя) и показывает порядок подготовки курсопрокладчика к работе.

Подготовка курсопрокладчика к работе включает: подготовку карты и закрепление ее на барабане, согласование положения карандаша пишущего устройства с показаниями счетчиков X и Y, ввод исходного дирекционного угла продольной оси машины, установку (если необходимо) коэффициента корректуры пути и включение датчика пути.

Начиная подготовку курсопрокладчика к работе, необходимо прежде всего снять с карты координаты начальной и конечной точек маршрута привязки и записать их в журнал. Координаты начальной точки, кроме того, должны быть записаны на шильдике курсопрокладчика, что обеспечивает удобство их дальнейшего использования. Снимать координаты следует с помощью циркуля-измерителя и поперечного масштаба.

Перед заправкой карты на барабан подгибают восточный и западный поля карты. При этом должна быть видна оцифровка координатной сетки карты. Это необходимо для установки карандаша пишущего устройства на начальной контурной точке, для контроля за его положением в ходе движения топопривязчика и для снятия координат точек с карты.

Для закрепления карты на барабане необходимо:

— открыть крышку курсопрокладчика;

— вращением ручки У отвести пишущее устройство к краю барабана;

— отсоединить прижимные планки от магнитных замков барабана;

— повернуть барабан от себя до упора и вставить в прорезь барабана южный конец карты лицевой стороной вверх;

— вращая барабан на себя, провернуть его до упора и вставить в прорезь северный конец карты;

— перемещением карты на барабане добиться такого положения, чтобы одна из горизонтальных линий сетки карты совпала с одной из линий, нанесенных на барабане, и зафиксировать карту в этом положении прижимными планками;

— вращением барабана и ручки Y вывести карандаш пишущего устройства в начальную контурную точку;

— удерживая карандаш пишущего устройства указательным пальцем правой руки, левой рукой оттянуть фиксатор влево и опустить карандаш на карту;

— закрыть крышку курсопрокладчика. Для согласования положения карандаша пишущего устройства с показаниями счетчиков X и Y необходимо:

— ручками Х и Y курсопрокладчика вывести карандаш пишущего устройства в юго-западный угол квадрата карты, в котором находится начальная точка;

— открыть крышки счетчиков X и Y и нажатием соответствующих толкателей до упора установить координаты начала квадрата, в котором находится начальная точка (последние два нуля устанавливаются вращением ручек уточнения координат);

— поворотом соответствующей ручки включить масштаб, соответствующий масштабу заправленной на барабан карты;

— ручками уточнения координат установить на счетчиках X и Y координаты начальной точки, при этом карандаш пишущего устройства должен выйти на начальную точку.

Исходный дирекционный угол продольной оси машины вводится маховичком КУРС — РАБОТА не ранее чем через 3 мин после включения тумблера Y2.

Если есть необходимость изменения установки коэффициента корректуры пути, то нажатием на ручку КОРР. ПУТИ поворачивают ее в нужном направлении до установки необходимого значения на шкале корректуры пути.

Включение пути осуществляют поворотом рукоятки ПУТЬ курсопрокладчика по ходу часовой стрелки до упора.

В целях исключения вывода приборов навигационной аппаратуры из строя и достижения требуемой точности определения координат необходимо соблюдать следующие правила:

приборы навигационной аппаратуры включать только на стоянке;

движение начинать не ранее чем через 3 мин после включения тумблера ГИРОСКОП, а в исключительных случаях — по истечении 1 мин;

к выполнению привязки приступать не ранее чем через 15 мин после включения тумблера ГИРОСКОП;

систематически контролировать правильность установок регулировочных потенциометров и механизма корректуры пути;

синхронную передачу (ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ Y 2) включать только после того, как остальные приборы навигационной аппаратуры включены;

дирекционный угол продольной оси машины устанавливать после включения выключателя Y 2 маховичком КУРС-РАБОТА;

при необходимости решения прямой геодезической задачи на курсопрокладчике при выключенной аппаратуре дирекционный угол вводить маховичком  КУРС-КОНТРОЛЬ;

при движении машины без вычерчивания пути на карте выключить масштаб или поднять карандаш;

в процессе работы с навигационной аппаратурой следить за показаниями вольтметра, которые должны быть в пределах 25+3В,и за показаниями амперметра, стрелка которого не должна отклоняться влево от нулевого значения.

Устройство навигационной аппаратуры с координатором. В комплект
навигационной аппаратуры входят: датчик пути, датчик курса, пульт управления
и координатор. Эти приборы являются основными.

Датчик пути представляет собой электромеханический прибор, соединенный
с ходовой частью машины гибким валиком. Энергия механического вращения
валика при движении машины превращается в электрические сигналы,
которые поступают в координатор. Таким образом датчик пути непрерывно
определяет величину пройденного расстояния и передает ее в координатор.

Датчик курса — гироскопический курсоуказатель, чувствительным
элементом которого служит трехстепенной гироскоп. Датчик обеспечивает
непрерывное определение и передачу в координатор значения дирекционного
угла направления движения машины.

Пульт управления служит для включения и выключения аппаратуры
и широтной балансировки гироскопа.

Координатор — прибор наземной навигации. Его основу составляет
счетно-решающее устройство, которое по данным, поступающим от датчиков
пути и курса, непрерывно вырабатывает прямоугольные координаты местоположения
движущейся машины, курс движения, дирекционный угол направления
на конечный пункт маршрута и расстояние до него по приращениям (разностям)
координат. Это позволяет точно выдержать направление движения и
прибыть в указанный пункт, не пользуясь топографической картой даже
в сложных и трудных условиях ориентирования. Достаточно лишь в исходном
пункте правильно определить и установить на шкалах координатора
необходимые исходные данные.

Координатор имеет ряд устройств и шкал, с помощью которых вводятся
и считываются прямоугольные координаты, приращения координат, дирекционные
углы и величина корректуры пути. Все эти устройства и шкалы размещены
на лицевой панели прибора (рис.1).

Рис.1 Лицевая панель координатора.

Шкальные механизмы координатора представляют собой счетчики 7 координат
барабанного типа. Они позволяют вводить и считывать координаты, выраженные
пятизначными числами. Цена одного деления правого барабана в режиме РАБОТА
составляет 10 м. При контроле работы аппаратуры переключатель масштабов
устанавливается в положение 1 м, в этом случае цена одного деления правого
барабана составляет 1 м.

При установке переключателя масштабов в положение 1 м на шкалах
х и у устанавливаются сокращенные координаты: десятки
и единицы километров, а также сотни, десятки и единицы метров, например,
х = 54 347, y = 47432. Особенность ввода координат х
и у при установке переключателя масштабов в положение 10
м заключается в дополнении сокращенных координат слева цифрой, соответствующей
сотням километров, и округлении единиц метров до десятков. Если,
например, полные прямоугольные координаты исходной точки x = 1854347
и y = 6847432, то на шкалах координатора соответственно устанавливаются
значения x = 85435 и y = 84743.

Шкальные механизмы приращений координат предcnавляют собой неподвижные
шкалы 6 с ценой деления 10 км и боковые барабаны с ценой деления
200 м. Установка разностей координат выполняется с учетом их знака.

Дирекционный угол продольной оси машины (курсовой угол) устанавливается
и считывается с курсовых шкал грубого отсчета (ГО) 9 и точного
отсчета (ТО) 10. Цена деления шкалы грубого отсчета равна 0-50,
а шкалы точного отсчета 0-01. Шкала грубого отсчета используется также
для установки и считывания с помощью указателя (черной зашрифовки) дирекционного
угла направления на конечный пункт маршрута.

Шкала 11 КОРРЕКТУРА ПУТИ имеет 46 делений с оцифровкой от
-13% до +10%. Цена одного деления составляет 0,5%.

В комплекте аппаратуры имеется специальный прибор — указатель курса,
который устанавливается на приборном щитке перед механиком-водителем
и дублирует показания шкалы грубого отсчета дирекционного угла при
движении машины по заданному курсу.

Включение и выключение координатора производится только в неподвижной
машине и, как правило, при работающем двигателе. Перед включением необходимо
проверить напряжение в бортовой сети машины, оно должно быть не менее
24 В. Убедившись в этом, тумблер СИСТЕМА перевести в положение ВКЛ., при
этом возникает характерный звук работающего преобразователя тока и загораются
лампочки подсветки шкал координатора. Спустя 13 мин после включения на
шкалах координатора устанавливают исходные данные: координаты начальной
точки, приращения координат, дирекционный угол продольной оси машины и
величину корректуры пути.

При выключении координатора останавливают машину, после этого тумблер
СИСТЕМА переводят в положение ОТКЛ. Начинать движение можно лишь спустя
20 мин после того, как перестанет вращаться по инерции ротор гироскопа.
Если остановить машину нельзя, координатор не выключают до появления возможности
сделать остановку. Не рекомендуется также отключать электропитание аппаратуры
при включенном координаторе.

Подготовка исходных данных для движения. Исходными данными для
ориентирования с помощью координатора служат полные прямоугольные координаты
исходного пункта (хисх, Уисх), пункта назначения (Хп.п, Уп.н), разности
координат между пунктом назначения и исходным пунктом (Ах, Ду), дирекциогный
угол продольной оси машины на исходном пунктз (аисх), дирек-ционный угол
направления с исходного пункта на пункт назначения (ап.н) и величина корректуры
пути. От точности определения исходных данных во многом зависит правильность
показаний координатора.

Маршрут движения намечается по карте с учетом проходимости
местности. В качестве исходных пунктов выбирают хорошо видимые на
местности и нанесенные на карту четко выраженные контурные точки,
на которые можно наехать или подъехать вплотную при первоначальном
ориентировании машины.

Координаты исходного пункта, точек поворота на маршруте
движения и пункта назначения определяют заранее по карте с возможно
высокой точностью, например с использованием поперечного масштаба.
Также заранее определяют величину корректуры пути контрольным проездом
измеренного по карте прямолинейного участка маршрута на местности,
характерной для района предстоящих действий. Величину отсчета, которую
необходимо установить на шкале КОРРЕКТУРА ПУТИ, рассчитывают по
формуле:

K=(x-s)*100% / s

При движении на равнинной местности по грунтовым дорогам или по
снежной целине глубиной 15 — 20 см величина корректуры пути обычно
не превышает для гусеничных машин 3%, для колесных машин 5%. При
действиях на холмистой и в горной местности величина корректуры
пути возрастает на 2 — 5%.

Дирекционный угол продольной оси машины на исходном пункте часто
определяется с помощью артиллерийской буссоли, особенно при ограниченной
видимости и на местности, бедной ориентирами.

Рис.2 Перископическая артиллерийская
буссоль ПАБ-2.

Перископическая артиллерийская буссоль ПАБ-2 (рис.2) служит
для определения азимутa и измерения горизонтальных и вертикальных
углов. Она состоит из оптического и угломерного устройств коробки
с магнитной стрелкой, отсчетного червяка с буссольным и угломерным
барабанами, уровня, буссольного и угломерного колец со шкалами,
разделенными на 60 делений. Цена одного деления шкалы 1-00. Четные
деления оцифрованы. На буссольной шкале оцифровка делений возрастает
по ходу часовой стрелки (цифры и штрихи имеют черный цвет), а на
угломерной шкале—в обратном направлении (цифры и штрихи имеют красный
цвет). Деления на шкалах отсчитываются против указателей. На буссольной
шкале указатель отмечен буквой Б, а на угломерной—буквой У. На отсчетном
червяке буссоли укреплены буссольный и угломерный барабаны. Цвет
оцифровок шкал на барабанах согласуется с цветом соответствующих
оцифровок шкал на кольцах буссоли. Цена одного деления шкал на барабанах
0-01. В корпусе отсчетного червяка крепится круглый уровень, с помощью
которого буссоль устанавливается в горизонтальной плоскости.

Магнитный азимут продольной оси машины определяют в таком
порядке (рис.3):

Рис.3 Определение магнитного азимута
оси машины по буссоли.

• на расстоянии 50—60 м от машины устанавливают буссоль
  и горизонтируют ее;
• поворотом буссоли вокруг вертикальной оси совмещают
  концы магнитной стрелки с установочными рисками; при этом отсчеты на
  шкалах буссольного кольца и буссольного барабана должны быть равны 0;
  
• перекрестие монокуляра буссоли наводят на оптический
  визир машины; одновременно с этим перекрестие оптического визира машины
  наводят на центр буссоли;
•  
• считывают со шкал буссоли значение магнитного азимута
  направления на оптический визир машины, а со шкалы угломерного
  устройства машины значение горизонтального угла между продольной
  осью машины и направлением на буссоль.

Величину дирекционного угла направления продольной оси машины
вычисляют по формуле

а = Ам + (± ПН) + (± 30-00) — b ,

где b —величина угла между продольной осью машины и направлением на буссоль;

ПН —поправка направления (берется по карте). 30-00 вводится в формулу
со знаком “плюс”, если Aм меньше 30-00, и со знаком “минус”, если больше
30-00.

Пример. При совмещении перекрестия монокуляра буссоли с оптическим
визиром машины на буссольном кольце и барабане установился отсчет 7-11.
Горизонтальный угол визирования на буссоль равен 9-02, а поправка направления
+1-07. Подставив эти значения в формулу, получим величину дирекционного
угла

а = 7-11 + (+ 1 -07) + 30-00 — 9-02
= 29-16.

Определение дирекционного угла продольной оси машины на исходном пункте
является первоначальным ориентированием машины, которое может быть выполнено
и по карте.

Первоначальное ориентирование машины по карте. На исходном
пункте машину устанавливают примерно в направлении удаленного местного
предмета, точно опознанного на карте и на местности. На рис.4 таким
предметом служит башня. По карте с помощью хордо-угломера и циркуля
измеряют дирекционный угол направления с исходного пункта на башню.
Для этого через центры условных знаков исходного пункта (развилка
дорог) и башни проводят прямую до пересечения с ближайшей вертикальной
линией координатной сетки. Затем устанавливают по хордоугломеру
раствор циркуля-измерителя, равный 10-00, из точки пересечения вертикальной
линии с проведенной прямой (точки А) откладывают этот отрезок
на линиях и получают точку Ci на вертикальной линии координатной
сетки и Cg—на линии от исходного пункта на башню. После этого раствор
циркуля, равный расстоянию CiC2, прикладывают к хордоугломеру и
передвигают левую иглу циркуля по крайней левой линии хордоугломера
до тех пор, пока правая игла не совпадет с каким-либо пересечением
горизонтальной и наклонной линий. На рис. 87 отсчет по хордоугломеру
равен 3-68. Это и есть величина дирекционного угла направления с
исходной точки на башню.

Рис.4 Определение курсового угла
по крте с помощью хордоугломера.

Так как машину установить точно в направлении выбранного местного
предмета не всегда легко, то с помощью башенного угломера измеряют
угол между направлением продольной оси машины и направлением на
башню, т. е. угол визирования. На рис.4 видно, что дирекционный
угол продольной оси машины равен сумме дирекционного угла направления
на башню, определенного по карте, и угла визирования: 3-68 + 4-12
= 7-80. Если угол визирования будет слева от направления на местный
предмет (ориентир), его величина вычитается из дирекционного угла,
определенного по карте.

По хордоугломеру можно измерять углы величиной до 90°. Если угол больше
90° (15-00), измеряют дополнение к нему, а затем вычисляют дирекционный
угол. Точность измерения угла хордоугломером составляет 0-02.

Ввод исходных данных в координатор осуществляют после первоначального
ориентирования машины в такой последовательности (см. рис. 84):

— тумблер МАСШТАБ ставят в положение 10 м;

— тумблер КОНТРОЛЬ—РАБОТА ставят в положение РАБОТА;

— поворотом рукоятки КОРРЕКТУРА ПУТИ устанавливают на шкале значение
корректуры пути. Вращать рукоятку можно как по ходу, так и против хода
часовой стрелки, а вводить значение корректуры пути можно как на стоянке,
так и в движении;

— тумблер СИСТЕМА ставят в положение ВКЛ.;

— через 10—13 мин после включения координатора устанавливают координаты
исходного пункта Хисх и Уисх. Установку координат выполняют с помощью
рычажков 1, 2, 3 и рукоятки 5. Значение координаты
х устанавливают поразрядно слева направо путем последовательного
перевода рычажков /, 2 и 3 в верхнее положение и одновременного
вращения рукоятки 5 по ходу или против хода часовой стрелки. Координагу
у устанавливают так же, как и координату х, только рычажки /, 2,
3 переводят в нижнее положение;

— устанавливают приращения (разности) координат Ах и Ау с учетом их знаков
с помощью рычажка 4 и рукоятки 5. При установке Ах рычажок переводится
в верхнее положение, а при установке Ay—в нижнее. При этом индекс указателя
курса на конечный пункт автоматически устанавливается против соответствующего
отсчета шкалы КУРС;

— значение дирекционного угла продольной оси машины (курса) на шкалах
грубого и точчого отсчетов устанавливают вращением рукоятки УСТАНОВКА
КУРСА по ходу или против хода часовой стрелки. Установку курса целесообразно
выполнять непосредственно перед началом движения. В таком случае уход
главной оси гироскопа во время стоянки машины не окажет влияния на точность
работы координатора;

— на курсоуказателе поворотом подвижного индекса устанавливают значение
дирекционного угла курса с начального пункта на конечный пункт маршрута.

На этом заканчивается ввод исходных данных в координатор.

Ориентирование на марше с помощью координатора. В начале движения
необходимо убедиться в правильности работы аппаратуры. Для этого на первой
контрольной точке сравнивают координаты, снятые со шкал координатора,
с координатами, заранее определенными и подписанными на карте. Расхождения
в координатах не должны превышать 1 мм в масштабе карты. Если это условие
выполняется, продолжают движение по маршруту.

Для того чтобы определить свое местоположение на маршруте в любой момент
времени, достаточно по координатам на шкалах координатора нанести точку
на карту, а по значению дирекционного угла определить направление движения.

При движении с большой скоростью часто выполняют общую ориентировку,
при этом по координатам на шкалах координатора определяют только квадрат
сетки карты, в котором находится машина.

По мере удаления от исходного пункта в показаниях счетчиков координат
накапливаются ошибки в основном из-за отклонения главной оси гироскопа
от первоначального положения. Величина такого отклонения за один
час работы прибора обычно не превышает 0-30, что может вызвать ошибку
в координатах около 0,5 км на 25 — 30 км пути. На величину ошибки
оказывают влияние и неточности, допущенные при подготовке
исходных данных. Поэтому в пути периодически проверяют правильность
работы навигационной аппаратуры. На контрольных точках сличают координаты,
считанные со шкал координатора и определенные по карте. Если расхождение
между координатами более 1 мм в масштабе карты, в показания координатора
вводят поправки, т.е. уточняют ориентировку.

Величина отклонения по азимуту в основном зависит точности определения
и ввода дирекционного угла продольной оси машины при первоначальном ее
ориентировании и от ошибок, допущенных при широтной балансировке гироскопа.
На отклонение по дальности в основном влияют ошибки в определении корректуры
пути.

Пусть, например, машина вышла к ор. 2 — развилке дорог (рис.5).
На карте пройденное расстояние составляет 80 мм. По координатам,
снятым го шкал координатора, местоположение ориентира на карте не
совпадает с действительным его местоположением на местности. Линейное
отклонение по азимуту (Ad) составило 3 мм, а по дальности (Л5) 4
мм в масштабе карты.

Рис.5 Определение поправок в курсовой
угол и корректуру пути.

Поправка в дирекционный угол в делениях угломера определяется по формуле

Da = Dd * 1000 / S,

где S — расстояние на карте от исходной до контрольной точки в
мм;

Dd — линейное отклонение точки от контрольного ориентира по азимуту
в мм.

В нашем примере (S = 80мм, Ad = 3мм) поправка в дирекционный угол

Da = 3 * 1000 / 80 = 0-38

В этом случае вращением рукоятки установки курса на шкале точного отсчета
надо измените отсчет на 0-38. Если точка отклонилась влево по ходу движения,
отсчет на шкале надо увеличить, а вправо—уменьшить.

Величина поправки в корректуру пути определяется по формуле

Dк = Ds * 100% / S,

где Ds — отклонение точки на карте ог контрольного ориентира по
дальности в мм.

В нашем примере поправка в корректуру пути

Dк = 4 * 100 / 8 = 5% .

Рукояткой корректуры пути изменяют отсчет шкалы КОРРЕКТУРА ПУТИ
на величину поправки, знак которой определяется положением точки
м1 или м2 (рис.5), нанесенной на карту относительно контрольного
ориентира (точки М) (рис.6).После введения поправок в курс и корректуру
пути на шкалах координатора устанавливают координаты контрольной
точки, определенные по карте, и продолжают движение. Во время длительных
остановок записывают отсчет шкалы КУРС, а при возобновлении движения
вновь устанавливают его значение. Это исключает ошибки в координатах
за счет ухода оси гироскопа.

Рис.6 Определение знака поправки
в корректуру пути.

Координатор позволяет определять координаты и курс машины только в пределах
одной координатной зоны, поэтому на маршруте, пересекающем стык смежных
зон, использование координатора усложняется. В этом случае координаты
конечного пункта определяют по координатной сетке, построенной по выходам
линий сетки смежной зоны.

Если конечный пункт маршрута, расположен на большом удалении от меридиана,
разделяющего соседние зоны, то после его пересечения машину переориентируют
на одном из контрольных пунктов.

Переориентирование машины заключается в определении и установке
на шкалах грубого и точного отсчетов нового дирекционного угла продольной
оси машины или введении в прежний курс поправки Da за переход
из одной координатной зоны в другую. Одновременно с этим на соответствующих
счетчиках и шкалах устанавливают координаты местоположения машины
и разности координат между конечным и контрольным пунктами в системе
координат рабочей зоны.

Поправку D a определяют обычно в районах магнитных аномалий, когда буссолью
пользоваться нельзя, а ориентиров, по которым можно было бы измерить на
карте курсовой угол, не видно. Поправка определяется по карте. Она равна
углу между вертикальными линиями координатных сеток двух смежных зон.

Целеуказание с помощью координатора. В ряде случаев, особенно
в разведке, координатор может быть использован и для целеуказания.
Например, двигаясь по маршруту, машина достигла района в квадрате
3098 (рис.7). Слева по ходу движения на удалении 2,9 км обнаружена
цель, угол визирования на цель по угломерному устройству равен 11-08.
По координатам, снятым со шкал координатора, определяют местоположение
машины на карте, а затем по углу визирования и дальности местоположение
цели. Имея такие данные, при необходимости местоположение обнаруженной
цели можно передать по средствам связи. В некоторых случаях при
целеуказании с помощью координатора достаточно передать координаты
и курсовой угол машины, дирекционный угол направления на цель и
расстояние до нее. Получив такие данные, принимающий целеуказание
легко может нанести цель на свою карту.

Рис.7 Целеуказание с помощью координатора.

Нанесение на карту не обозначенных на ней объектов с помощью координатора.
Чтобы нанести на карту объект, например колонный путь, надо проехать по
нему с включенным координатором. Делая короткие остановки на характерных
точках поворотов колонного пути, наносят их на карту по координатам, снятым
со шкал координатора. Получив такие точки на карте, достаточно соединить
их линией, которая укажет направление колонного пути.

LiveJournal при попытке сохранить очередное дополнение выругался, что длинная записи слишком большая, поэтому пришлось перенести все в новую запись.

Определение d1, d2, и alpha — для практических вычислений установочного фактора IR

Известный калькулятор BillaVista (BV Calculator) для расчета параметров необходимой пружины требует знание установочного фактора, чтобы получить требуемое значение эффективной жесткости пружины, т.е. значение жесткости, измеренной в точке крепления колеса.
Эта программа создана для расчета значения IR, при известных d1, d2, и alpha. Далее мы покажем, подобные расчеты на примере обычной 4х рычажной подвески. Зная принципы эти же знания можно применять и к другим типам подвесок.
Единственные момент, о котором мы предлагаем договориться заранее_ это то, что подвеску мы будем изучать как статичный объект. Изучение подвески в движении многократно все усложняет. Т.е. все наши расчеты будут выполнены на неподвижной подвеске. Но разумеется, там, где это критично — мы будем учитывать движение подвески.

Установочный фактор можно вычислить и прямым путем(если все уже установлено):
ST = WT * IR, т.е. IR = ST / WT
Т.е. установочный фактор это есть ход амортизатора, деленный на ход колеса.
Если мы выполняем несколько измерений значений WT и ST, и затем вычисляем значение IR, то для вычисления среднего значения установочного фактора используют т.н. «линейное приближение»

Для выполнения этих измерений мы поднимали мост автомобиля параллельно земле (т.е. чтобы не было наклонов) и проводили измерения ST и WT при различных положениях подвески. В результате мы получили таблицу из пары значений, которые в дальнейшем поместили на график. Y(вертикальная ось) — это перемещения амортизатора. X(горизонтальная ось) — соответствующие ей перемещения моста. Через полученные точки можно провести прямую линию. tg угла наклона этой линии, или скажем так — коэффициент наклона линии и есть наш установочный фактор. Полученный график показан на рисунке слева. Для расчета коэффициента наклона линии необходимо разделить приращение по вертикали на приращение по горизонтали. (диаграмму нарисовал Бен Лагфорд, спасибо ему огромное)

Для приведенного примера имеем : наклон линии = приращение по вертикали / приращение по горизонтали
= (7.650 — 0.675) / (10-1)
= 6.975 / 9
= 0.775

Таким образом наклон линии составляет 0.775 и соответственно значение IR составляет 0.775. Другими словами, на каждый сантиметр перемещения колеса амортизатор совершит ход 0.775 см.

Расчет значения CSW

Последней вещью, с которой мы должны разобраться, перед использованием BV Calculator является масса подрессоренной части автомобиля, приходящейся на одно колесо. Существует несколько способов определения этого.
Самый простой способ измерения, если конечно у Вас есть соответствующие весы, поместить их под одно из колес и произвести измерение. При этом необходимо, чтобы остальные три колеса находились на этом же уровне, что и колесо, над которым производится измерение. Затем, используя домкрат начните подъем автомобиля за раму то того момента, пока вес подрессоренной массы автомобиля не закончит влиять на показание весов. Запишите эти показания. Теперь вычтите из общей массы, приходящейся на одно колесо массу не подрессоренной части автомобиля. Таким образом Вы получите подрессоренную массу автомобиля, приходящуюся на одно колесо.
Если у Вас нет нужных весов, то Вы можете проявив смекалку и знания рычагов использовать обычные весы для измерения веса человека. Необходимо только собрать конструкцию изображенную ниже:

Если рассматривать CSW как усилие, которое прикладывается к пружине, то используя IR мы можем выполнить вычисления, позволяющие нам узнать значение CSW. Для этого необходимо измерить перемещение пружины под действием CSW и зная жесткость пружины можно вычислить вес, действующий на пружину, т.е. вес действующий на пружину = перемещение пружины * жесткость пружины.

Эффективное усилие пружины(усилие, измеряемое на колесе) есть собственное усилие пружины, умноженное на установочный коэффициент. Т.е. можно легко переходить от одной к другой величине.

Усилие, развиваемое пружиной —> Fs = ks * ds
Усилие, развиваемое пружиной и измеренное на колесе —> Fw = Fs * IR

Значение CSW можно узнать следующим образом. Положим у Вас уже есть установленная пружина. Вам необходимо измерить высоту пружины под нагрузкой и умножить это значение на собственную жесткость пружины и на установочный фактор. Если собственная жесткость пружины не известна, то ее можно вычислить, используя формулу,которая была представлена ранее в разделе, посвященном пружинам. (т.е. k = 11,250,000 * (Dw)^4 / 8 * Na * (Dm)^3).

Причины, по которым собственная жесткость пружины отличается от жесткости пружины, измеренной на колесе, очевидны. Но это можно доказать и математически.
Ранее мы отметили, что
Fw = Fs * IR

А усилие, развиваемое пружиной есть произведение жесткости пружины на ее ход
Fs = k * Ds

Подставив одно в другое, мы получим:
Fw = k * Ds * IR;

Т.е. вес подрессоренной части автомобиля, приходящийся на одно колесо есть собственная жесткость пружины, помноженная на перемещение пружины и на установочный фактор.

Т.е. если мы имеем одну пружину на одно колесо, то для того, чтобы узнать CSW нам достаточно знать изменение высоты пружины под нагрузкой автомобиля, установочный фактор и жесткость пружины.

Если у Вас установлено две пружины, то в не зависимости от того по какой пружине Вы будите выполнять измерения: первой, второй, либо какой то усредненной пружины, Вы все равно получите одинаковые значения CSW, т.к. все эти пружины подвергаются действию одной и той же нагрузки и имеют одинаковый установочный фактор.

Частотные характеристики подвески

Что такое частотная характеристика подвески?
Традиционно подвеску в off-road всегда старались сделать выше. Побольше колеса, побольше просвет и т.д. Все так, пока скорости не большие, но при увеличении скоростей некоторые факторы становятся все более важными.

Итак, частотная характеристика подвески (Fn).

Во всех автомобилях установлены разные пружины. Если мы удалим из подвески автомобиля амортизатор и качнем автомобиль, то, к примеру автомобиль премиум класса будет раскачиваться медленно, а пружина спортивного автомобиля будет раскачивать автомобиль быстро. Т.е. во втором случае частота колебаний будет выше.
Ни для кого не секрет, что автомобиль с мягкой пружиной лучше сглаживает мелкие неровности, поездка на таком автомобиле более плавная. Но в то же время автомобиль с мягкой подвеской при торможении сильно клюёт, при прохождении скоростных поворотов у него больше крен кузова. Автомобиль с жесткой подвеской лучше в управлении, но езда на нем менее комфортна — чувствуется каждая кочка. Т.е. частотная характеристика подвески — это ее индикатор качества управления и комфорта от езды.
Частотная составляющая — очень важная часть подвески. Мягкая подвеска, как уже отмечалось, будет комфортна во время езды, но не сможет сгладить большую неровность на высокой скорости и не будет достаточно управляемой. Жесткая подвеска, наоборот, покажет замечательную управляемость на скорости, но в «триале» она не самый лучший помощник…. Как всегда и во всем очень важно найти правильный баланс подвески.
Есл Вы когда либо видели, как при движении на скорости по пересеченной местности автомобиль «козлит», то Вы видели явный признак неверно подобранного баланса между передней и задней частями автомобиля. Можно сказать, что с ростом скорости важность наличия сбалансированной подвески возрастает с экспоненциальной скоростью. В связи с тем, что в последнее время все больше и больше становятся популярными скоростные соревнования, то этот фактор нельзя упускать из вида.
Необходимо отметить, что существует заблуждение касательно того, что за частоту работы подвески отвечает амортизатор. Отчасти это так. Амортизатор предназначен для того, чтобы гасить колебания подвески. Но первоначально эти самые колебания создает упругий элемент подвески, т.е. пружина и ни как иначе.
Понятие комфорта очень субъективно, но есть и некоторые закономерности. например, для автомобилей, предназначенных для триала собственная частота подвески (назовем ее частотой резонанса подвески) лежит в диапазоне от 0.85 до 1.0 Hz. Для автомобилей премиум класса повышенной плавности хода частота резонанса подвески находится в пределах от 1.0 до 1.3 Hz. У спортивных автомобилей этот диапазон занимает от 1.3 до 1.7 Hz. наконец автомобили формулы 1 имеют резонанс подвески в области от 2.7 до 3.3 Hz. Мы уже упоминали о том, что чем меньше частота, тем больше комфорта испытывает человек. Но, с ростом скорости движения ситуация ухудшается: колеса не успевают поддерживать контакт с поверхностью, большие крены, неспособность поглотить сильные удары, и т.д. И наоборот, при увеличении жесткости подвески автомобиль становится более управляемым и устойчивым на высоких скоростях, но при этом ухудшается его способность переезжать неровности на низкой скорости. Самое важное в этом деле, как уже отмечалось ранее — это найти необходимый нам баланс. Наблюдая за существующими моделями автомобилей можно эмпирически понять, какие характеристики автомобиля меняются при изменении собственной резонансной частоты подвески и в каких пределах.
Необходимо отметить, что если частота резонанса подвески двух транспортных средств равна, даже если по массе и по жесткости пружин они отличаются очень сильно, то все равно чувство комфорта в них будет одинаковым.
Сама по себе резонансная частота подвески конечно же не единственный ее параметр. Огромное количество различных параметром влияет на ее характеристики, кинематика и схема расположения рычагов, развеска автомобиля, диаметр колес и т.д. Но несомненно одно: собственная чаcтота подвески это очень важно. Это первое, от чего необходимо отталкиваться при выборе пружины.

Расчет собственной частоты

Прежде чем мы рассмотрим подробный расчет собственной частоты подвески, давайте сначала рассмотрим этот процесс на упрощенной модели — потом, используя те знания, которые у нас уже есть, мы перенесем его на подвеску автомобиля.

Собственная резонансная частота простого случая расcчитывается следующим образом: Fn = (sqrt(k/m)) / 2pi ,где Fn = частота Hz k = жесткость упругого элемента в интересующем нас направлении m = масса груза, кг 2pi = коэффициент, для перевода угловой частоты (рад/сек) в линейную: Гц, pi = 3,14

Массой груза оперировать не совсем верно, правильнее использовать понятие вес, т.е. та сила, с которой масса давит на то, что по ней. Как известно, вес это масса, помноженная на ускорение свободного падения… статья американская,поэтому ускорение свободного падения выражено в дюймах на квадрат секунды, отсюда можно записать:

Fn = sqrt ((386.088*k) / W ) / 2pi

(от переводчика: статью эту я перевожу пока еду в метро, позвольте сильно не углубляться в математические выводы, Вы и сами можете их проделать при желании, ничего сложного в этом нет)
Видно, что Fn зависит только от соотношения k / w, т.е. от коэффициента жесткости пружины, деленного на вес. Таким образом, если мы увеличим жесткость пружины или уменьшим вес, то собственная частота вырастет. И конечно же можно запросто получить две системы с одинаковой собственной частотой, но при этом у них будут разные жесткости пружин или разные массы.
Для того, чтобы пользоваться этой формулой нам необходимо учесть, что в ней рассматривается вариант, при котором пружина установлена вертикально и вес действует на нее также строго вертикально. В жизни, как мы знаем, все совсем не так и для того, чтобы использовать эту формулу в реальной ситуации, нам поможет наш установочный фактор.

Рассмотренный ранее установочный фактор как раз позволяет создать воображаемую пружину, установленную вертикально в точке крепления колеса и при этом она будет эквивалентной существующей пружине — для которой установочный фактор и будет рассчитан. Т.е. мы смело можем записать: Fn = sqrt ((386.088 * WR ) / CSW ) / 2pi

Вы заметили, что теперь мы можем расcчитать собственную частоту резонанса подвески, зная жесткость пружины, измеренную в точке крепления колеса и вес подрессоренной части автомобиля, приходящийся на одно колесо.
Конечно же можно подойти и с другой стороны: мы можем задать необходимую нам частоту резонанса подвески и для заданного значения массы подресcоренной части автомобиля, приходящейся на одно колесо расcчитать необходимую эффективную жесткость пружины. И конечно же при этом учтем и реальную жесткость пружины и установочный фактор.
Совершенно понятно, что собственную частоту подвески можно расcчитать индивидуально для каждого колеса автомобиля. Понятно, что для этих измерений необходимо использовать в расчетах значения, имеющие отношение к рассматриваемому колесу. Можно посчитать частоту целиком для передней оси, понятно, что для расчетов необходимо брать соответствующие суммарные показатели. Если левая и правая сторона полностью симметричны в этом смысле, то можно расcчитать значение только для одной стороны. суммарная частота будет такой же.
Разумеется, при проектировании подвески необходимо стремиться к тому, чтобы распределение массы было бы симметричным. Но, как мы видим, если у нас есть разница в распределении веса по автомобилю, все равно можно скомпенсировать это подбором пружин, изменением установочного фактора и т.д.

Взаимосвязь Fn и SH
Как мы уже знаем, что вес подрессоренной части автомобиля, приходящийся на одно колесо находится в прямой взаимосвязи с собственной жесткостью пружины и установочным фактором. А собственная жесткость пружины влияет на высоту пружины при той же самой массе автомобиля.
Принимая во внимание:
IR = ST / WT
, можно записать:
WT = ST / IR
Т.е. другими словами ход колеса зависит от хода амортизатора(не будем рассматривать различного рода демпферы, т.н. bumpstop и т.д.) и эта взаимосвязь определяется установочным фактором.
Также не возможно спорить с тем, что начальное положение амортизатора задается жесткостью пружины и массой автомобиля, приходящейся на одно колесо. Правда, надо еще учесть тот факт, что не всегда ход пружины соответствует ходу амортизатора, т.к. производители просто могут подобрать амортизатор из числа выпускаемых. Т.е. вот пример: представьте, что мы установили на автомобиль пружины на 10см короче штатных, в этом случае можно говорить о незадействованной в работе подвески части амортизатора.
К чему все это? К тому, что при заданной жесткости пружины, мы не можем изменить собственную частоту подвески, не изменив CSW (вес подрессоренной части, приходящейся на одно колесо) или не изменив жесткость пружины.
Вопросы, связанные с настройкой положения, преднатяга и т.д. пружины на амортизаторе мы разберем чуть позже.
Запомните, что жесткость пружины влияет на Fn и SH, а высота пружины влияет только на SH. Это довольно важный вывод, т.к. при неправильном понимании сути невозможно создать подвеску с необходимой высотой и собственной резонансной частотой.

Основные знания для выбора жесткости пружины.

Задача выбора жесткости пружины довольно многогранна, при изменении одной только жесткости может меняться несколько параметров. Имея, что называется, на руках, развесовку автомобиля и геометрию установки амортизатора мы можем выбрать жесткость пружины, и это предопределит высоту подвески и ее собственную частоту резонанса.
Огромное количество людей устанавливает более жесткие пружины в надежде увеличить просвет. Посмотрите воокруг — таких очень много.
Действуя таким образом и не учитывая всех факторов Вы не получите и половины возможностей койловеров.
Действуя по другому: выбирая жесткость пружины с целью получения необходимой собственной частоты подвески, а затем уже добиваться необходимой высоты подвески другими путями, мы будем действовать правильно.
Используя: пружины различной длинны, регулируемое на койловере посадочное место пружины, преднатяг пружины, т.н. хелпер пружины мы можем менять высоту подвески, не затрагивая собственную частоту подвески. Перечисленные вещи не могут влиять на изменение собственной частоты подвески, только масса подрессоренной части автомобиля (CSW) приходящаяся на одно колесо и эффективная жесткость пружины(т.е. собственная жесткость пружины и геометрия установки) могут влиять на этот параметр.
К слову сказать, койловеры как раз и спроектированы таким образом, чтобы на них можно было установить пружины с различной длинной и при этом была возможность их настройки, по высоте и т.д.- не затрагивая при этом значения собственной частоты подвески.
Теперь Вы понимаете для чего нужны койловеры? Ни какая другая подвеска не позволит Вам совершить такое количество регулировок.

В зависимости от того, что является целью, необходимо совершать различные действия:

Fn

В этом случае эффективную жесткость пружины мы расчитываем как функцию от целевой собственной частоты подвески:

Wheel Rate = (Suspension Frequency / 3.128)^2 * Corner Sprung Weight
WR=(Fn / 3.128)^2 * CSW

(прим.: что за 3.128 не помню и лень искать уже, не забудте перевести в метры если что…)

SH

В этом случае расчет эффективной жесткости пружины расчитывают как функцию от целевой высоты подвески:

Wheel Rate = Corner Sprung Weight / (Wheel Travel * Suspension Height %)

WR=CSW / (WT * SH)

В данном случае SH это то, насколько подвеска сложилась под весом автомобиля в процентном соотношении.

В любом случае так мы узнаем предварительное значение жесткости пружины, чтобы в дальнейшем получить целевую эффективную жесткость пружины в соответствии с формулой:

Wheel Rate = Spring Rate * (IR)^2 or WR = k(IR)^2

Выводы

Собственная частота подвески- ключ к пониманию древнейшего вопроса — а как вообще автомобиль едет и управляется? Зависит она только от эффективной жесткости подвески и подрессоренной массы автомобиля, приходящейся на одно колесо. Собственная частота подвески, это тот параметр, который необходимо рассматривать при проектировании подвески в первую очередь.
Между Fn и SH существует корреляция, но не прямая зависимость. Вы можете менять каждый параметр независимо от другого. Вы можете выбрать жесткость пружины, что изменит ее эффективную жесткость и получите необходимую собственную частоту подвески и затем, используя настройки койловера, т.н. пружины хелперы можно изменить высоту подвески. В этом заключается вся прелесть койловеров.

(это все)

Навигационные средства и системы

Устройство гирополукомпаса. Гирополукомпас состоит из гиромотора, карданного подвеса, корректирующих устройств и арретира. Все это помещено в металлическом корпусе (рис.1), который жестко крепится к машине. На передней плате корпуса имеется смотровое окно, на стекле которого нанесена прямая линия (индекс) — указатель 3 отсчета. В смотровом окне видна курсовая шкала 4, закрепленная на наружной рамке гироскопа (карданном подвесе). Шкала проградуирована в делениях угломера. Одно деление шкалы равно 0-20 (около 1°).

Рис.1 Гирополукомпас.

Сущность работы гирополукомпаса заключается в следующем. При изменении направления движения вместе с машиной повернется на тот же угол и корпус гирополукомпаса. Главная же ось гироскопа сохранит свое прежнее положение. Вместе с осью вращения ротора сохранит свое прежнее положение и курсовая шкала, указатель отсчета переместится вдоль курсовой шкалы на величину угла поворота машины. Например, первоначальный отсчет шкалы гироскопа был равен 2-40, новый отсчет после поворота машины равен 5-60, значит, машина повернула вправо на угол 3-20 (5-60—2-40=3-20).

В гирополукомпасе имеются два корректирующих устройства. Азимутальное корректирующее устройство предназначается для устранения ухода главной оси гироскопа по азимуту, горизонтирующее устройство — для удержания главной оси гироскопа в плоскости горизонта. Корректирующими устройствами пользуются при балансировке гироскопа, чтобы в процессе его работы уход главной оси от заданного направления был минимальный. Величина коррекции зависит от географической широты местоположения машины. Балансировка гироскопа проводится при перемене района действий более чем на 4° по широте.

Арретир предназначен для закрепления внутренней и наружной рамок гироскопа в нерабочем положении. Он служит также для установки на курсояой шкале нужного отсчета. При этом рукояткой 7 арретира поворачивается наружная рамка вместе с внутренней рамкой и ротором до тех пор, пока в смотровом окне под чертой указателя не появится нужное деление шкалы.

Порядок включения и выключения гирополукомпаса. Включать и выключать гирополукомпас можно только в неподвижной машине. Перед включением гирополукомпаса необходимо убедиться, что рукоятка 7 арретира находится в положении “от себя”, т. е. прибор застопорен, а напряжение бортовой сети машины равно не менее 24 В. Затем выключатель питания гироскопа ставят в положение ВКЛЮЧЕНО. Через 5 мин плавным поворотом рукоятки арретира при ее положении “от себя” на курсовой шкале гирополукомпаса устанавливается необходимый отсчет направления движения. После этого гирополукомпас разарретируется, т. е. рукоятку арретира оттягивают на себя до щелчка. Если позволяет обстановка, начинать движение следует спустя 10 — 20 мин. В таком случае вращение ротора и рамок стабилизируется и гирополукомпас обеспечивает высокую точность выдерживания направления движения.

Во время движения вращать рукоятку арретира, когда прибор снят со стопора, не рекомендуется, так как это может вызвать срыв шкалы.

При выключении гирополукомпаса рукоятка арретира ставится в положение “от себя” и выключается питание прибора.

Ориентирование с помощью гирополукомпаса включает подготовку исходных данных для движения, ориентирование машины на начальной точке маршрута и непосредственное выдерживание направления движения.

Подготовка исходных данных. Исходными данными служат магнитные азимуты или дирекционные углы направлений между точками поворота на маршруте и расстояния между этими точками. Такие данные определяются по топографической карте.

Маршрут движения намечается по проходимой местности с использованием ее маскировочных и защитных свойств. Выбранные ориентиры (точки) на поворотах маршрута обводятся кружками. Расстояния между точками поворота могут быть 6—10 км при движении днем и 3—5 км при движении ночью. Вариант оформления маршрута на карте показан на рис.2. При отсутствии карты экипаж готовит (или получает) схему маршрута, на которую кроме исходных данных наносят промежуточные ориентиры, а также показывают возможные препятствия для движения.

Рис. 2 Оформление маршрута для движения по гирополукомпасу.

Ориентирование машины на исходной точке маршрута включает определение магнитного азимута (дирекционного угла) направления продольной оси машины и установку этого угла на курсовой шкале гирополукомпаса.

Первоначальное ориентирование может выполняться по магнитному азимуту, линейному ориентиру или направлению на удаленный ориентир и по Полярной звезде.

По магнитному азимуту машину ориентируют, когда с исходной точки не видно ориентиров. На расстоянии 40—50 м от машины определяют компасом поочередно магнитные азимуты направлений вдоль ее бортов (рис.3). За окончательную величину принимают среднее значение из двух измерений. Полученный магнитный азимут продольной оси машины устанавливают на курсовой шкале прибора при включенном гирополукомпасе. После этого машину медленно поворачивают так, чтобы указатель отсчета встал на шкале пробив значения азимута направления движения на первом звене маршрута.

Рис.3 Первоначальное ориентирование машины по магнитному азимуту.

По линейному ориентиру. На исходной точке машину устанавливают вдоль линейного ориентира. Для этого на угломерном устройстве ставят отсчет 0-00 (или 30-00), затем машину медленно продвигают вперед с одновременным поворотом в нужную сторону до тех пор, пока центральная марка прицела (перекрестие) не будет направлена точно вдоль линейного ориентира. При таком положении машины на шкале гирополукомпаса устанавливают заранее определенный по карте дирекционный угол или азимут направления линейного ориентира. После этого машина медленно разворачивается до тех пор, пока указатель отсчета не станет против значения магнитного азимута (дирекционного угла) направления движения.

По направлению на ориентир машину ориентируют так же, как и по линейному ориентиру. При отсчете на башенном угломере 0-00 (или 30-00) постепенным передвижением машины центральную марку прицела (или перекрестие визирного устройства) совмещают с направлением на ориентир. Затем на курсовой шкале гирополукомпаса устанавливают значение заранее определенного по карте магнитного азимута или дирекционного угла на этот ориентир.

По Полярной звезде машину зриентируют так же, как и по направлению на ориентир. Для этого замечают или выставляют искусственный ориентир в направлении проектирования Полярной звезды на линию горизонта. При отсчете башенного угломера 0-00 (или 30-00) добиваются совмещения центральной марки прицела (или перекрестия визирного устройства) с направлением на ориентир. На курсовой шкале гирополукомпаса устанавливают отсчет, равный нулю, затем машину медленно поворачивают до тех пор, пока на курсовой шкале не установится отсчет, равный дирекционному углу направления движения.

Точность первоначального ориентирования машины по компасу и Полярной звезде при тщательном выполнении приемов составляет около 3°. При определении магнитных азимутов (дирекционных углов) по карте и ориентировании машины по линейному ориентиру и направлению на ориентир точность около 1°.

При значительном протяжении маршрута рекомендуется через каждые 1—2 ч движения уточнять курс, т. е. переориентировать машину одним из изложенных выше способов.

Выдерживание направления движения с помощью гирополукомпаса аналогично движению по азимуту: машина движется по прямым линиям от ориентира к ориентиру, при этом надо стремиться вести машину так, чтобы на протяжении всего участка маршрута от исходной точки до точки поворота отсчет на курсовой шкале сохранялся неизменным. Пройденное расстояние между точками определяется по спидометру.

При движении вне дорог часто приходится объезжать воронки, ямы и другие небольшие по размеру препятствия. Чтобы не отклониться от намеченного маршрута, объезд таких препятствий выполняется поочередно справа и слева. Таким образом, путь движения до очередной точки поворота будет представлять волнистую линию.

Пройдя намеченное расстояние, находят ориентир (точку поворота), на котором машину поворачивают до тех пор, пока на курсовой шкале не установится отсчет, равный величине магнитного азимута или дирекционного угла направления на следующую точку поворота.

Большие препятствия объезжают, как показано на рис. 25. Перед началом объезда на курсовой шкале устанавливают нулевой отсчет. Машину поворачивают до’ тех пор, пока на курсовой шкале не установится отсчет, равный 15-00 (90°). После этого записывают отсчет по спидометру и начинают движение. Таким же порядком выполняют повороты и на последующих точках. При выходе машины на линию первоначального направления движения ее поворачивают до установки на курсовой шкале отсчета, равного нулю. Расстояние при дальнейшем движении считывают по спидометру с учетом пройденного при объезде.

Точность выдерживания маршрута. Величина ошибки в выдерживании направления движения зависит от погрешностей в определении по карте исходных данных, первоначальном ориентировании машины, определении расстояний по спидометру и ухода главной оси гироскопа от первоначально заданного положения. Средняя ошибка при движении в одном направлении не превышает, как правило, 2% пройденного расстояния. Если маршрут движения имеет несколько точек поворота, величина ошибки обычно составляет около 5% пройденного расстояния.

Устройство навигационной аппаратуры с координатором. В комплект навигационной аппаратуры входят: датчик пути, датчик курса, пульт управления и координатор. Эти приборы являются основными.

Датчик пути представляет собой электромеханический прибор, соединенный с ходовой частью машины гибким валиком. Энергия механического вращения валика при движении машины превращается в электрические сигналы, которые поступают в координатор. Таким образом датчик пути непрерывно определяет величину пройденного расстояния и передает ее в координатор.

Датчик курса — гироскопический курсоуказатель, чувствительным элементом которого служит трехстепенной гироскоп. Датчик обеспечивает непрерывное определение и передачу в координатор значения дирекционного угла направления движения машины.

Пульт управления служит для включения и выключения аппаратуры и широтной балансировки гироскопа.

Координатор — прибор наземной навигации. Его основу составляет счетно-решающее устройство, которое по данным, поступающим от датчиков пути и курса, непрерывно вырабатывает прямоугольные координаты местоположения движущейся машины, курс движения, дирекционный угол направления на конечный пункт маршрута и расстояние до него по приращениям (разностям) координат. Это позволяет точно выдержать направление движения и прибыть в указанный пункт, не пользуясь топографической картой даже в сложных и трудных условиях ориентирования. Достаточно лишь в исходном пункте правильно определить и установить на шкалах координатора необходимые исходные данные.

Координатор имеет ряд устройств и шкал, с помощью которых вводятся и считываются прямоугольные координаты, приращения координат, дирекционные углы и величина корректуры пути. Все эти устройства и шкалы размещены на лицевой панели прибора (рис.1).

Рис.1 Лицевая панель координатора.

Шкальные механизмы координатора представляют собой счетчики 7 координат барабанного типа. Они позволяют вводить и считывать координаты, выраженные пятизначными числами. Цена одного деления правого барабана в режиме РАБОТА составляет 10 м. При контроле работы аппаратуры переключатель масштабов устанавливается в положение 1 м, в этом случае цена одного деления правого барабана составляет 1 м.

При установке переключателя масштабов в положение 1 м на шкалах х и у устанавливаются сокращенные координаты: десятки и единицы километров, а также сотни, десятки и единицы метров, например, х = 54 347, y = 47432. Особенность ввода координат х и у при установке переключателя масштабов в положение 10 м заключается в дополнении сокращенных координат слева цифрой, соответствующей сотням километров, и округлении единиц метров до десятков. Если, например, полные прямоугольные координаты исходной точки x = 1854347 и y = 6847432, то на шкалах координатора соответственно устанавливаются значения x = 85435 и y = 84743.

Шкальные механизмы приращений координат предcnавляют собой неподвижные шкалы 6 с ценой деления 10 км и боковые барабаны с ценой деления 200 м. Установка разностей координат выполняется с учетом их знака.

Дирекционный угол продольной оси машины (курсовой угол) устанавливается и считывается с курсовых шкал грубого отсчета (ГО) 9 и точного отсчета (ТО) 10. Цена деления шкалы грубого отсчета равна 0-50, а шкалы точного отсчета 0-01. Шкала грубого отсчета используется также для установки и считывания с помощью указателя (черной зашрифовки) дирекционного угла направления на конечный пункт маршрута.

Шкала 11 КОРРЕКТУРА ПУТИ имеет 46 делений с оцифровкой от -13% до +10%. Цена одного деления составляет 0,5%.

В комплекте аппаратуры имеется специальный прибор — указатель курса, который устанавливается на приборном щитке перед механиком-водителем и дублирует показания шкалы грубого отсчета дирекционного угла при движении машины по заданному курсу.

Включение и выключение координатора производится только в неподвижной машине и, как правило, при работающем двигателе. Перед включением необходимо проверить напряжение в бортовой сети машины, оно должно быть не менее 24 В. Убедившись в этом, тумблер СИСТЕМА перевести в положение ВКЛ., при этом возникает характерный звук работающего преобразователя тока и загораются лампочки подсветки шкал координатора. Спустя 13 мин после включения на шкалах координатора устанавливают исходные данные: координаты начальной точки, приращения координат, дирекционный угол продольной оси машины и величину корректуры пути.

При выключении координатора останавливают машину, после этого тумблер СИСТЕМА переводят в положение ОТКЛ. Начинать движение можно лишь спустя 20 мин после того, как перестанет вращаться по инерции ротор гироскопа. Если остановить машину нельзя, координатор не выключают до появления возможности сделать остановку. Не рекомендуется также отключать электропитание аппаратуры при включенном координаторе.

Подготовка исходных данных для движения. Исходными данными для ориентирования с помощью координатора служат полные прямоугольные координаты исходного пункта (хисх, Уисх), пункта назначения (Хп.п, Уп.н), разности координат между пунктом назначения и исходным пунктом (Ах, Ду), дирекциогный угол продольной оси машины на исходном пунктз (аисх), дирек-ционный угол направления с исходного пункта на пункт назначения (ап.н) и величина корректуры пути. От точности определения исходных данных во многом зависит правильность показаний координатора.

Маршрут движения намечается по карте с учетом проходимости местности. В качестве исходных пунктов выбирают хорошо видимые на местности и нанесенные на карту четко выраженные контурные точки, на которые можно наехать или подъехать вплотную при первоначальном ориентировании машины.

Координаты исходного пункта, точек поворота на маршруте движения и пункта назначения определяют заранее по карте с возможно высокой точностью, например с использованием поперечного масштаба. Также заранее определяют величину корректуры пути контрольным проездом измеренного по карте прямолинейного участка маршрута на местности, характерной для района предстоящих действий. Величину отсчета, которую необходимо установить на шкале КОРРЕКТУРА ПУТИ, рассчитывают по формуле:

K=(x-s)*100% / s

При движении на равнинной местности по грунтовым дорогам или по снежной целине глубиной 15 — 20 см величина корректуры пути обычно не превышает для гусеничных машин 3%, для колесных машин 5%. При действиях на холмистой и в горной местности величина корректуры пути возрастает на 2 — 5%.

Дирекционный угол продольной оси машины на исходном пункте часто определяется с помощью артиллерийской буссоли, особенно при ограниченной видимости и на местности, бедной ориентирами.

Рис.2 Перископическая артиллерийская буссоль ПАБ-2.

Перископическая артиллерийская буссоль ПАБ-2 (рис.2) служит для определения азимутa и измерения горизонтальных и вертикальных углов. Она состоит из оптического и угломерного устройств коробки с магнитной стрелкой, отсчетного червяка с буссольным и угломерным барабанами, уровня, буссольного и угломерного колец со шкалами, разделенными на 60 делений. Цена одного деления шкалы 1-00. Четные деления оцифрованы. На буссольной шкале оцифровка делений возрастает по ходу часовой стрелки (цифры и штрихи имеют черный цвет), а на угломерной шкале—в обратном направлении (цифры и штрихи имеют красный цвет). Деления на шкалах отсчитываются против указателей. На буссольной шкале указатель отмечен буквой Б, а на угломерной—буквой У. На отсчетном червяке буссоли укреплены буссольный и угломерный барабаны. Цвет оцифровок шкал на барабанах согласуется с цветом соответствующих оцифровок шкал на кольцах буссоли. Цена одного деления шкал на барабанах 0-01. В корпусе отсчетного червяка крепится круглый уровень, с помощью которого буссоль устанавливается в горизонтальной плоскости.

Магнитный азимут продольной оси машины определяют в таком порядке (рис.3):

Рис.3 Определение магнитного азимута оси машины по буссоли.

• на расстоянии 50—60 м от машины устанавливают буссоль и горизонтируют ее;
• поворотом буссоли вокруг вертикальной оси совмещают концы магнитной стрелки с установочными рисками; при этом отсчеты на шкалах буссольного кольца и буссольного барабана должны быть равны 0;
• перекрестие монокуляра буссоли наводят на оптический визир машины; одновременно с этим перекрестие оптического визира машины наводят на центр буссоли;
•  
• считывают со шкал буссоли значение магнитного азимута направления на оптический визир машины, а со шкалы угломерного устройства машины значение горизонтального угла между продольной осью машины и направлением на буссоль.

Величину дирекционного угла направления продольной оси машины вычисляют по формуле

а = Ам + (± ПН) + (± 30-00) — b ,

где b —величина угла между продольной осью машины и направлением на буссоль;

ПН —поправка направления (берется по карте). 30-00 вводится в формулу со знаком “плюс”, если Aм меньше 30-00, и со знаком “минус”, если больше 30-00.

Пример. При совмещении перекрестия монокуляра буссоли с оптическим визиром машины на буссольном кольце и барабане установился отсчет 7-11. Горизонтальный угол визирования на буссоль равен 9-02, а поправка направления +1-07. Подставив эти значения в формулу, получим величину дирекционного угла

а = 7-11 + (+ 1 -07) + 30-00 — 9-02 = 29-16.

Определение дирекционного угла продольной оси машины на исходном пункте является первоначальным ориентированием машины, которое может быть выполнено и по карте.

Первоначальное ориентирование машины по карте. На исходном пункте машину устанавливают примерно в направлении удаленного местного предмета, точно опознанного на карте и на местности. На рис.4 таким предметом служит башня. По карте с помощью хордо-угломера и циркуля измеряют дирекционный угол направления с исходного пункта на башню. Для этого через центры условных знаков исходного пункта (развилка дорог) и башни проводят прямую до пересечения с ближайшей вертикальной линией координатной сетки. Затем устанавливают по хордоугломеру раствор циркуля-измерителя, равный 10-00, из точки пересечения вертикальной линии с проведенной прямой (точки А) откладывают этот отрезок на линиях и получают точку Ci на вертикальной линии координатной сетки и Cg—на линии от исходного пункта на башню. После этого раствор циркуля, равный расстоянию CiC2, прикладывают к хордоугломеру и передвигают левую иглу циркуля по крайней левой линии хордоугломера до тех пор, пока правая игла не совпадет с каким-либо пересечением горизонтальной и наклонной линий. На рис. 87 отсчет по хордоугломеру равен 3-68. Это и есть величина дирекционного угла направления с исходной точки на башню.

Рис.4 Определение курсового угла по крте с помощью хордоугломера.

Так как машину установить точно в направлении выбранного местного предмета не всегда легко, то с помощью башенного угломера измеряют угол между направлением продольной оси машины и направлением на башню, т. е. угол визирования. На рис.4 видно, что дирекционный угол продольной оси машины равен сумме дирекционного угла направления на башню, определенного по карте, и угла визирования: 3-68 + 4-12 = 7-80. Если угол визирования будет слева от направления на местный предмет (ориентир), его величина вычитается из дирекционного угла, определенного по карте.

По хордоугломеру можно измерять углы величиной до 90°. Если угол больше 90° (15-00), измеряют дополнение к нему, а затем вычисляют дирекционный угол. Точность измерения угла хордоугломером составляет 0-02.

Ввод исходных данных в координатор осуществляют после первоначального ориентирования машины в такой последовательности (см. рис. 84):

— тумблер МАСШТАБ ставят в положение 10 м;

— тумблер КОНТРОЛЬ—РАБОТА ставят в положение РАБОТА;

— поворотом рукоятки КОРРЕКТУРА ПУТИ устанавливают на шкале значение корректуры пути. Вращать рукоятку можно как по ходу, так и против хода часовой стрелки, а вводить значение корректуры пути можно как на стоянке, так и в движении;

— тумблер СИСТЕМА ставят в положение ВКЛ.;

— через 10—13 мин после включения координатора устанавливают координаты исходного пункта Хисх и Уисх. Установку координат выполняют с помощью рычажков 1, 2, 3 и рукоятки 5. Значение координаты х устанавливают поразрядно слева направо путем последовательного перевода рычажков /, 2 и 3 в верхнее положение и одновременного вращения рукоятки 5 по ходу или против хода часовой стрелки. Координагу у устанавливают так же, как и координату х, только рычажки /, 2, 3 переводят в нижнее положение;

— устанавливают приращения (разности) координат Ах и Ау с учетом их знаков с помощью рычажка 4 и рукоятки 5. При установке Ах рычажок переводится в верхнее положение, а при установке Ay—в нижнее. При этом индекс указателя курса на конечный пункт автоматически устанавливается против соответствующего отсчета шкалы КУРС;

— значение дирекционного угла продольной оси машины (курса) на шкалах грубого и точчого отсчетов устанавливают вращением рукоятки УСТАНОВКА КУРСА по ходу или против хода часовой стрелки. Установку курса целесообразно выполнять непосредственно перед началом движения. В таком случае уход главной оси гироскопа во время стоянки машины не окажет влияния на точность работы координатора;

— на курсоуказателе поворотом подвижного индекса устанавливают значение дирекционного угла курса с начального пункта на конечный пункт маршрута.

На этом заканчивается ввод исходных данных в координатор.

Ориентирование на марше с помощью координатора. В начале движения необходимо убедиться в правильности работы аппаратуры. Для этого на первой контрольной точке сравнивают координаты, снятые со шкал координатора, с координатами, заранее определенными и подписанными на карте. Расхождения в координатах не должны превышать 1 мм в масштабе карты. Если это условие выполняется, продолжают движение по маршруту.

Для того чтобы определить свое местоположение на маршруте в любой момент времени, достаточно по координатам на шкалах координатора нанести точку на карту, а по значению дирекционного угла определить направление движения.

При движении с большой скоростью часто выполняют общую ориентировку, при этом по координатам на шкалах координатора определяют только квадрат сетки карты, в котором находится машина.

По мере удаления от исходного пункта в показаниях счетчиков координат накапливаются ошибки в основном из-за отклонения главной оси гироскопа от первоначального положения. Величина такого отклонения за один час работы прибора обычно не превышает 0-30, что может вызвать ошибку в координатах около 0,5 км на 25 — 30 км пути. На величину ошибки оказывают влияние и неточности, допущенные при подготовке исходных данных. Поэтому в пути периодически проверяют правильность работы навигационной аппаратуры. На контрольных точках сличают координаты, считанные со шкал координатора и определенные по карте. Если расхождение между координатами более 1 мм в масштабе карты, в показания координатора вводят поправки, т.е. уточняют ориентировку.

Величина отклонения по азимуту в основном зависит точности определения и ввода дирекционного угла продольной оси машины при первоначальном ее ориентировании и от ошибок, допущенных при широтной балансировке гироскопа. На отклонение по дальности в основном влияют ошибки в определении корректуры пути.

Пусть, например, машина вышла к ор. 2 — развилке дорог (рис.5). На карте пройденное расстояние составляет 80 мм. По координатам, снятым го шкал координатора, местоположение ориентира на карте не совпадает с действительным его местоположением на местности. Линейное отклонение по азимуту (Ad) составило 3 мм, а по дальности (Л5) 4 мм в масштабе карты.

Рис.5 Определение поправок в курсовой угол и корректуру пути.

Поправка в дирекционный угол в делениях угломера определяется по формуле

Da = Dd * 1000 / S,

где S — расстояние на карте от исходной до контрольной точки в мм;

Dd — линейное отклонение точки от контрольного ориентира по азимуту в мм.

В нашем примере (S = 80мм, Ad = 3мм) поправка в дирекционный угол

Da = 3 * 1000 / 80 = 0-38

В этом случае вращением рукоятки установки курса на шкале точного отсчета надо измените отсчет на 0-38. Если точка отклонилась влево по ходу движения, отсчет на шкале надо увеличить, а вправо—уменьшить.

Величина поправки в корректуру пути определяется по формуле

Dк = Ds * 100% / S,

где Ds — отклонение точки на карте ог контрольного ориентира по дальности в мм.

В нашем примере поправка в корректуру пути

Dк = 4 * 100 / 8 = 5% .

Рукояткой корректуры пути изменяют отсчет шкалы КОРРЕКТУРА ПУТИ на величину поправки, знак которой определяется положением точки м1 или м2 (рис.5), нанесенной на карту относительно контрольного ориентира (точки М) (рис.6).После введения поправок в курс и корректуру пути на шкалах координатора устанавливают координаты контрольной точки, определенные по карте, и продолжают движение. Во время длительных остановок записывают отсчет шкалы КУРС, а при возобновлении движения вновь устанавливают его значение. Это исключает ошибки в координатах за счет ухода оси гироскопа.

Рис.6 Определение знака поправки в корректуру пути.

Координатор позволяет определять координаты и курс машины только в пределах одной координатной зоны, поэтому на маршруте, пересекающем стык смежных зон, использование координатора усложняется. В этом случае координаты конечного пункта определяют по координатной сетке, построенной по выходам линий сетки смежной зоны.

Если конечный пункт маршрута, расположен на большом удалении от меридиана, разделяющего соседние зоны, то после его пересечения машину переориентируют на одном из контрольных пунктов.

Переориентирование машины заключается в определении и установке на шкалах грубого и точного отсчетов нового дирекционного угла продольной оси машины или введении в прежний курс поправки Da за переход из одной координатной зоны в другую. Одновременно с этим на соответствующих счетчиках и шкалах устанавливают координаты местоположения машины и разности координат между конечным и контрольным пунктами в системе координат рабочей зоны.

Поправку D a определяют обычно в районах магнитных аномалий, когда буссолью пользоваться нельзя, а ориентиров, по которым можно было бы измерить на карте курсовой угол, не видно. Поправка определяется по карте. Она равна углу между вертикальными линиями координатных сеток двух смежных зон.

Целеуказание с помощью координатора. В ряде случаев, особенно в разведке, координатор может быть использован и для целеуказания. Например, двигаясь по маршруту, машина достигла района в квадрате 3098 (рис.7). Слева по ходу движения на удалении 2,9 км обнаружена цель, угол визирования на цель по угломерному устройству равен 11-08. По координатам, снятым со шкал координатора, определяют местоположение машины на карте, а затем по углу визирования и дальности местоположение цели. Имея такие данные, при необходимости местоположение обнаруженной цели можно передать по средствам связи. В некоторых случаях при целеуказании с помощью координатора достаточно передать координаты и курсовой угол машины, дирекционный угол направления на цель и расстояние до нее. Получив такие данные, принимающий целеуказание … Продолжение »

Вобщем, у меня тут есть кое-какие задумки по улучшению колхозного схода, в котором из Ардуино будут выпрыгивать джедаи с лазерными мечами, но для этого нужно знать, где в машине есть центр. Точнее, линию, половинящую кузов вдоль.

Как её точно определить — фиг знает. Ходил, много думал. Пробовал пить — не помогало. Пробовал не пить — тоже не помогало. Потом, пошевелив усами, представил перед собой укоризненно смотрящую школьную учительницу геометрии, и сразу допёрло: а что, если к верёвке привязать карандаш, на другой конец верёвки привязать крючёк, и крючком цеплять поочереди с обоих сторон к какой-нибудь точке, присутствующей зеркально и на другой половине машины, например, к пластине между подрамником и кузовом? И тогда можно по пересечению дуг найти этот самый центр.

Сзади центр ожидаемо нарисовался прямо посередине силовой рамы фаркопа.

А вот спереди ожидал, что будет проходить по центру якобы симметричной выштамповки, однако ж, попал чуть в сторону. Хрен его знает: то ли метода не работает, то ли выштамповка не по центру, то ли подрамник несимметрично стоит.

Но теперь корректором обозначены опорные точки, по которым можно джедаев выпускать, и смотреть на результат. Так-то общий сход на оси я могу Trackace’ом измерить, но хочется индивидуально для колеса смотреть, и не так геморройно, как леской и линейкой.