Введение. Общее технико-экономическое обоснование темы

Основные области применения гироскопов – судоходство, авиация и космонавтика. Почти каждое морское судно дальнего плавания снабжено гирокомпасом для ручного или автоматического управления судном, некоторые оборудованы гиростабилизаторами. В системах управления огнем корабельной артиллерии много дополнительных гироскопов, обеспечивающих стабильную систему отсчета или измеряющих угловые скорости. Без гироскопов невозможно автоматическое управление торпедами. Самолеты и вертолеты оборудуются гироскопическими приборами, которые дают надежную информацию для систем стабилизации и навигации. К таким приборам относятся авиагоризонт, гировертикаль, гироскопический указатель крена и поворота. Гироскопы могут быть как указывающими приборами, так и датчиками автопилота. На многих самолетах предусматриваются гиростабилизированные магнитные компасы и другое оборудование – навигационные визиры, фотоаппараты с гироскопом, гиросекстанты. В военной авиации гироскопы применяются также в прицелах воздушной стрельбы и бомбометания. [1]

Гироскоп создан на основе лазера с кольцевым резонатором, в котором по замкнутому оптическому контуру одновременно распространяются встречные электромагнитные волны. Длины этих волн определяются условиями генерации, согласно которым на длине периметра резонатора должно уложиться целое число волн, поэтому на неподвижном основании частоты этих волн совпадают.

При вращении резонатора лазерного гироскопа путь, проходимый лучами по контуру, становится разным, и частоты встречных волн становятся неодинаковыми. Волновые фронты лучей интерферируют друг с другом, создавая интерференционные полосы.

Вращение резонатора лазерного гироскопа приводит к тому, что интерференционные полосы начинают перемещаться со скоростью, пропорциональной скорости вращения гироскопа, если угловая скорость превышает некоторую величину.

Лазерный гироскоп имеет виброподвес с резонансной частотой колебания. Виброподвес нужен для принудительных колебаний, так как в области малых угловых скоростей лазерный гироскоп нечувствителен к вращению основания, на котором он закреплён. Для испытаний, лазерный гироскоп помещают на вращающийся стенд, на котором происходит настройка виброподвеса на резонансную частоту. Настройка производится с помощью микроконтроллера ADUC812, данные о настройке должны передаваться в персональный компьютер (ПК). Для обмена данными между микроконтроллером и ПК необходимо разработать беспроводной канал связи. Разработке такого канала связи посвящается данная работа.