Warum bevorzugen die Leute ein Gyroskop anstelle eines Kompasses? Ersetzt Gyroskop Kompass? Ich würde gerne die Vor- und Nachteile von jedem sehen.
Zunächst einmal zur Erinnerung: Gyroskope messen, wie schnell Sie sich drehen und in welche Richtung. Kompasse messen Ihre Orientierung zum Magnetpol der Erde.
Positive Seite von Gyroskopen:
Vor diesem Hintergrund können wir sehen, dass Gyroskope nicht so empfindlich auf externe Magnetfelder reagieren wie Kompasse. Wenn also Ihr Gerät in die Nähe eines Magneten kommen könnte, ist ein Kompass möglicherweise nicht das, was Sie wollen.
Außerdem funktionieren Gyroskope sogar im Weltraum, während Kompasse nicht wirklich funktionieren. (Nebenbemerkung: Eigentlich funktioniert der Kompass immer noch, er funktioniert nur möglicherweise nicht so, wie Sie es möchten.)
Negative Seite von Gyroskopen:
Da ein Gyroskop misst, wie schnell Sie sich drehen, und nicht wirklich, wie weit Sie sich gedreht haben, müssen Sie eine numerische Integration (in irgendeiner Form) durchführen, um Ihren tatsächlichen Kurs abzuschätzen. Dies bedeutet, dass einige Fehler eingeführt werden können. Da der Sensorwert für den aktuellen Kurs von allen vorangegangenen abhängt, kann jeder signifikante Fehler beim Ablesen des Kreisels Ihre Berechnungen dauerhaft durcheinander bringen.
Außerdem ist ein Gyroskop eine relative Messung, während ein Kompass absolut ist. Der Kreisel wird Ihnen sagen, wie viel Sie sich gedreht haben, seit Sie mit der numerischen Integration begonnen haben, aber er hat keine Möglichkeit zu wissen, ob er zu Beginn nach Norden oder Süden zeigte.
Das Magnetfeld der Erde ist eher ringförmig, also an den meisten Stellen nicht parallel zur Erdoberfläche. Ein Kompass ist ziemlich gut, solange er senkrecht steht, aber wenn sich seine Rotationsachse (oder das elektronische Äquivalent) ändert, ändert sich auch seine Ablesung. In einem sich drehenden Flugzeug, z. B., weil das Fahrzeug Kurven in Schräglage macht, kann der Kompass dem tatsächlichen Kurs voraus- oder nacheilen.
Es hängt wirklich davon ab, was Sie erreichen wollen. Unter erneuter Verwendung des Flugzeugbeispiels wird der Kompass verwendet, um einen Kurs während eines Geradeaus- und Horizontalflugs zu finden und zu halten. Ein Richtungsgyroskop (eines mit vertikaler Achse) wird verwendet, um den Kurs während Kurven zu lesen. Der Richtungskreisel driftet allmählich ab, sodass er regelmäßig auf den Kompass eingestellt werden muss.
Nick Alexejew