Можно ли сделать гироскопическую стабилизацию без вращающихся частей?

В видео , указанном в этом ответе , говорится, что космический корабль «гироскопически сбалансирован» (примерно в 00:20).

Я собираюсь спросить о терминологии, связанной с фразой «гироскопическая стабилизация» — управление ориентацией космического корабля с использованием гироскопов.

Вот что я считаю правдой: гироскоп традиционно представляет собой вращающееся колесо в креплении, имеющем дополнительные степени свободы. Термин «осциллограф» предполагает какое-то измерение, и хотя гироскоп может быть вращающимся колесом, он также может быть кольцом из оптического волокна (или другого волновода) или микросхемой микроэлектромеханических систем (МЭМС) .

Итак, если космический корабль использует гироскопы, не содержащие вращающихся колес, и использует двигатели, или магнитоторкеры, или солнечные отражатели для крутящего момента, можем ли мы все же правильно сказать, что он гироскопически стабилизирован без использования каких-либо вращающихся частей?

Первое использование гироскопа было в качестве датчика ориентации, поэтому используется название «... прицел».
@Andreas - «Гироскопическая стабилизация» не описывает датчик ориентации. Вместо этого в нем описываются альтернативы двигателям управления ориентацией, которые основаны на вращающемся оборудовании, таком как инерционные колеса, реактивные колеса, реактивные сферы и гироскопы управления моментом. Инженеры систем управления используют термин «гироскопическая стабилизация» (например, Scholar.google.com/scholar?hl=en&q=gyroscopic+стабилизация ), но он, по-видимому, более широко используется в неаэрокосмических режимах. Пример в аэрокосмической отрасли: дуга .aiaa.org/doi/pdf/10.2514/3.1898 .
@DavidHammen Да, если я посмотрю на Google, я должен признать, что многие ученые говорят о гироскопической стабилизации , где я бы использовал гироскопическую стабилизацию . На мой взгляд, это неправильное название, но так оно и есть. Я удалил свой вводящий в заблуждение комментарий. +1 к твоей подсказке

Ответы (1)

Гироскопы, используемые в качестве датчиков, могут быть механическими, т. е. с вращающимися частями, или электрическими, и в этом случае часто используются лазеры. Движение измеряется, и на выходе получаются какие-то данные, которые поступают в систему наведения.

Гироскопы, используемые для обеспечения физической силы для стабилизации или ориентации корабля, должны быть механическими, поскольку электрические сигналы или лазеры, используемые в электронных гироскопах, практически не имеют массы.

Вы правы в том, что и то, и другое можно использовать для стабилизации, однако для того, чтобы что-то можно было назвать гиростабилизированным, оно должно иметь механический элемент, обеспечивающий изменение ориентации силы, чтобы быть гироскопом. По крайней мере, это словарное определение. Обычное использование, кажется, немного отличается от названия чего-либо гироскопически стабилизированного, если гироскоп вообще задействован. Так что это зависит от того, я бы обычно использовал обычное использование.

Последнее предложение нуждается в пояснении. Что вы подразумеваете под "механическим элементом"? Может быть, это двигатель или магнитоторкер, или вы имеете в виду что-то массивное и вращающееся? Например, вот гиростабилизированная камера, использующая оптоволоконный гироскоп и несколько двигателей, но без массивных вращающихся частей (насколько я могу судить).
Стабилизация камеры часто работает путем перемещения объектива или ПЗС-матрицы, чтобы противодействовать движению камеры. Это исключение из правил. Для космического корабля, если он называется гиростабилизированным, можно рассчитывать на наличие механического гироскопа.
Это не совсем точно определено. Вы видите, что камеры или дроны называются гиростабилизированными, когда есть только гироскопические датчики.
@Hobbes Может ли это быть либо для измерения, либо для контроля, или это будет один из них в частности?
Для измерительных гироскопов необходимо как можно меньше трения между вращающимся элементом и объектом вокруг него. Для гироскопов управления вам нужны относительно тяжелые двигатели, которые добавляют трение. Я подозреваю, что гироскоп используется для одной функции, а не для обеих.
Вы не получите гироскоп, который подходит для обоих, при условии, что одна функция будет мешать другой.
@ Hobbes Я имею в виду конкретно в вашем предложении « если оно называется гиростабилизированным, вы можете рассчитывать на наличие механического гироскопа ». Вы имеете в виду, что «механический гироскоп» измеряет положение или регулирует положение?
Ну, у вас не может быть немеханического устройства, обеспечивающего силу для изменения ориентации, поэтому оно должно быть предназначено для изменения ориентации. Я отредактировал, чтобы сделать это более ясным.
«Механический гироскоп» будет там для корректировки положения. Я ожидаю, что никто больше не использует механические гироскопы для измерения. Электронные датчики ориентации просты и дешевы.
Простые, дешевые, легкие, более точные, и они не могут кувыркаться или переворачиваться.