Общие сведения о гироскопах

Содержание:

Введение…………………………………………………………………………………………………………………………3

1.Общая характеристика гироскопов…………………………………………………………………………….4

2.Свойства гироскопов…………………………………………………………………………………………………..5

3.Классификация гироскопов………………………………………………………………………………………..9

4.Применение гироскопов в технике………………………………………………………………………….14

5.Заключение…………………………………….…………………………………………………………………………15

Список используемой литературы………………………………………………………………………………17

Введение

До изобретения гироскопа человечество использовало различные методы определения направления в пространстве. Издавна люди ориентировались визуально по удалённым предметам, в частности, по Солнцу. Уже в древности появились первые приборы: отвес и уровень, основанные на гравитации. В средние века в Китае был изобретён компас, использующий магнетизм Земли. В Европе были созданы астролябия и другие приборы, основанные на положении звёзд.

Гироскоп изобрёл Иоганн Боненбергер и опубликовал описание своего изобретения в 1817 году. Однако французский математик Пуассон ещё в 1813 году упоминает Боненбергера как изобретателя этого устройства. Главной частью гироскопа Боненбергера был вращающийся массивный шар в кардановом подвесе. В 1832 году американец Уолтер Джонсон придумал гироскоп с вращающимся диском. Французский учёный Лаплас рекомендовал это устройство в учебных целях. В 1852 году французский учёный Фуко усовершенствовал гироскоп и впервые использовал его как прибор, показывающий изменение направления (в данном случае — Земли), через год после изобретения маятника Фуко, тоже основанного на сохранении вращательного момента. Именно Фуко придумал название «гироскоп». Фуко, как и Боненбергер, использовал карданов подвес. Не позже 1853 года Фессель изобрёл другой вариант подвески гироскопа.

Преимуществом гироскопа перед более древними приборами являлось то, что он правильно работал в сложных условиях (плохая видимость, тряска, электромагнитные помехи). Однако вращение гироскопа быстро замедлялось из-за трения.

Во второй половине XIX века было предложено использовать электродвигатель для разгона и поддержания вращения гироскопа. Впервые на практике гироскоп был применён в 1880-х годах инженером Обри для стабилизации курса торпеды. В XX веке гироскопы стали использоваться в самолётах, ракетах и подводных лодках вместо компаса или совместно с ним.

1.Общая характеристика гироскопов

Гироскоп - быстро вращающееся твёрдое тело, ось вращения которого может изменять своё направление в пространстве. Гироскоп обладает рядом интересных свойств, наблюдаемых у вращающихся небесных тел, у артиллерийских снарядов, у детского волчка, у роторов турбин, установленных на судах, и др. На свойствах гироскопа основаны разнообразные устройства или приборы, широко применяемые в современной технике для автоматического управления движением самолётов, морских судов, ракет, торпед и др. объектов, для определения горизонта или географического меридиана, для измерения поступательных или угловых скоростей движущихся объектов (например, ракет) и многое др.

Различают два основных типа гироскопов: с тремя и двумя степенями свободы. Гироскопы с тремя степенями свободы делятся на уравновешенные(или астатические) и неуравновешенные(или позиционные).

Астатическим называется гироскоп, у которого центр тяжести совпадает с точкой пересечения осей карданова подвеса (т. е. с точкой подвеса). Сила тяжести не влияет на движение оси такого гироскопа и её уходы при внешних возмущениях могут вызываться лишь моментами сил в осях подвеса (моменты сил трения и др.). При отсутствии моментов внешних сил гироскоп называется свободным. Хотя астатические гироскопы не обладают избирательностью по отношению к заданному направлению, т. е. направляющей силой, стремящейся привести ось гироскопа в определенное положение, они используются в ряде гироскопических устройств, например, в гироскопах направления, гировертикалях и др., причём прецизионные гироскопы могут применяться без корректирующих устройств.

Позиционным называется гироскоп, обладающий избирательностью по отношению к некоторому направлению; при отклонении его оси от этого направления возникает направляющая сила, стремящаяся вернуть ось гироскопа в заданное положение. Для придания гироскопическому устройству позиционных свойств применяют два способа. Первый состоит в смещении центра тяжести гироскопа относительно точки подвеса. Он используется в гирокомпасах, у которых направляющая сила возникает при отклонении оси гироскопа от плоскости меридиана, и в гиромаятниках, у которых направляющая сила возникает при отклонении оси гироскопа от вертикали места. Другой способ состоит в применении астатического гироскопа и соответствующей системы коррекции, например маятниковой.

Гироскопы с двумя степенями свободы используют в гироскопических устройствах чаще всего в качестве дифференцирующих и интегрирующих гироскопов, которые осуществляют дифференцирование (или интегрирование) входного сигнала, т. е. измеряют производную (или интеграл) от той величины, на воздействие которой реагирует гироскопическое устройство. Например, в гиротахометре дифференцирующий гироскоп, реагируя на поворот объекта, измеряет его угловую скорость, а поплавковый интегрирующий гироскоп, реагируя на угловую скорость объекта, измеряет угол его поворота.

2.Свойства гироскопов

Свойства гироскопа проявляются при выполнении двух условий: 1) ось вращения гироскопа должна иметь возможность изменять своё направление в пространстве; 2) угловая скорость вращения гироскопа вокруг своей оси должна быть очень велика по сравнению с той угловой скоростью, которую будет иметь сама ось при изменении своего направления.

Простейшим гироскопом является детский волчок, быстро вращающийся вокруг своей оси ОА (рис. 1); ось ОА может изменять своё положение в пространстве, поскольку её конец А не закреплен. У гироскопов, применяемых в технике, свободный поворот оси можно обеспечить, закрепив сё в рамках (кольцах) карданова подвеса, позволяющего оси АВ занять любое положение в пространстве. Такой гироскоп имеет 3 степени свободы: он может совершать 3 независимых поворота вокруг 3 осей, пересекающихся в центре подвеса, который остаётся по отношению к основанию неподвижным. Если центр тяжести гироскопа совпадает с центром, то гироскоп называется астатическим (уравновешенным), в противном случае — тяжёлым.

Первое свойство уравновешенного гироскопа с тремя степенями свободы состоит в том, что его ось стремится устойчиво сохранять в мировом пространстве приданное ей первоначальное направление. Если эта ось вначале направлена на какую-нибудь звезду, то при любых перемещениях основания прибора и случайных толчках она будет продолжать указывать на эту звезду, меняя свою ориентировку относительно земных осей. Впервые это свойство гироскопа использовал французский учёный Фуко для экспериментального доказательства вращения Земли вокруг своей оси (1852). Отсюда и само название «гироскоп», что в переводе означает «наблюдать вращение».

Второе свойство гироскопа обнаруживается, когда на его ось (или рамку) начинают действовать сила или пара сил, стремящаяся привести ось в движение (т. е. создающая вращающий момент относительно центра подвеса). Под действием силы Р (рис. 2) конец А оси АВ гироскопа будет отклонять не в сторону действия силы, как это было бы при невращающемся роторе, а в направлении, перпендикулярном к этой силе; в результате гироскоп вместе с рамкой 1 начнёт вращаться вокруг оси DE, притом не ускоренно, а с постоянной угловой скоростью. Это вращение называется прецессией; оно происходит тем медленнее, чем быстрее вращается вокруг своей оси АВ сам гироскоп. Если в какой-то момент времени действие силы прекратится, то одновременно прекратится прецессия и ось АВ мгновенно остановится, т. е. прецессионное движение гироскопа безынерционно.

Величина угловой скорости прецессии определяется по формуле:

 или ,      (1)              

где М — момент силы Р относительно центра О, α = ∠АОЕ, Ω — угловая скорость собственного вращения гироскопа вокруг оси АВ, I — момент инерции гироскопа относительно той же оси, h = АО — расстояние от точки приложения силы до центра подвеса гироскопа; второе равенство имеет место, когда сила Р параллельна оси DE. Из формулы непосредственно видно, что прецессия происходит тем медленнее, чем больше Ω, точнее, чем больше величина H = IΩ, называется собственным кинетическим моментом гироскопа. Как найти направление прецессии гироскопа см. рис. 3.

Правило определения направления прецессии: глядя на ротор из точки приложения силы Р, надо установить, как вращается ротор — по ходу или против хода часовой стрелки. После этого мысленно повернуть вектор АР вокруг оси АВ на 90° в ту же сторону (т. е. по ходу или против хода часовой стрелки соответственно); тогда он и укажет направление прецессии (здесь — AD).

Наряду с прецессией ось гироскопа при действии на неё силы может ещё совершать т. н. нутацию — небольшие, но быстрые (обычно незаметные на глаз) колебания оси около её среднего направления. Размахи этих колебаний у быстро вращающегося гироскопа очень малы и из-за неизбежного наличия сопротивлений быстро затухают. Это позволяет при решении большинства технических задач пренебречь нутацией и построить т. н. элементарную теорию гироскопов, учитывающую только прецессию, скорость которой определяется формулой (1). Прецессионное движение можно наблюдать у детского волчка (рис. 4, а), для которого роль центра подвеса играет точка опоры О. Если ось такого волчка поставить под углом АОЕ к вертикали и отпустить, то она под действием силы тяжести Р будет отклоняться не в сторону действия этой силы, т. е. не вниз, а в перпендикулярном направлении, и начинает прецессировать вокруг вертикали. Прецессия волчка также сопровождается незаметными на глаз нутационными колебаниями, быстро затухающими из-за сопротивления воздуха. Под действием трения о воздух собственное вращение волчка постепенно замедляется, а скорость прецессии ω соответственно возрастает. Когда угловая скорость вращения волчка становится меньше определенной величины, он теряет устойчивость и падает. У медленно вращающегося волчка нутационные колебания могут быть довольно заметными и, слагаясь с прецессией, существенно изменить картину движения оси волчка: конец А оси будет описывать ясно видимую волнообразную или петлеобразную кривую, то отклоняясь от вертикали, то приближаясь к ней (рис. 4, б).

Другой пример прецессионного движения даёт артиллерийский снаряд (или пуля). На снаряд при его движении, кроме силы тяжести, действуют силы сопротивления воздуха, равнодействующая R которых направлена примерно противоположно скорости центра тяжести снаряда и приложена выше центра тяжести (рис. 5, а). Не вращающийся снаряд под действием силы сопротивления воздуха будет «кувыркаться» и его полёт станет беспорядочным (рис. 5, б); при этом значительно возрастет сопротивление движению, уменьшится дальность полёта и снаряд не попадёт в цель головной частью. Вращающийся же снаряд обладает всеми свойствами гироскопа, и сила сопротивления воздуха вызывает отклонение его оси не в сторону действия этой силы, а в перпендикулярном направлении. В результате ось снаряда медленно прецессирует вокруг прямой, по которой направлена скорость vc, т. е. вокруг касательной к траектории центра тяжести снаряда (рис. 5, в), что делает полёт правильным и обеспечивает на нисходящей ветви траектории попадание снаряда в цель головной частью.

Наша планета Земля также является гигантским гироскопом, совершающим прецессию.

Если ось АВ ротора гироскопа закрепить в одной рамке, которая может вращаться по отношению к основанию прибора вокруг оси DE (рис. 6), то гироскоп будет иметь возможность участвовать только в двух вращениях — вокруг осей АВ и DE, т. е. будет иметь две степени свободы. Такой гироскоп не обладает ни одним из свойств гироскопа с тремя степенями свободы, однако у него есть другое очень интересное свойство: если основанию гироскопа сообщить вынужденное вращение с угловой скоростью ω вокруг оси KL, образующей угол α с осью АВ, то на ось ротора со стороны подшипников А и В начнёт действовать пара сил с гироскопическим моментом:

 .      (2) 

Эта пара стремится кратчайшим путём установить ось ротора гироскопа параллельно оси KL, причём так, чтобы и вращение ротора, и вынужденное вращение были видны происходящими в одну и ту же сторону.

Рассмотрим, наконец, ротор, ось АВ которого непосредственно закреплена в основании D (рис. 7). Если это основание неподвижно, то ось не может изменять своё направление в пространстве и, следовательно, ротор никакими свойствами гироскопа не обладает. Однако если вращать основание вокруг некоторой оси KL с угловой скоростью ω, то по предыдущему правилу ось АВ будет стремиться установиться параллельно оси KL. Этому движению препятствуют подшипники, в которых закреплена ось. В результате ротор будет давить на подшипники А и В с силами F1 и F2, называемыми гироскопическими силами.

На морских судах и винтовых самолётах имеется много вращающихся частей: вал двигателя, ротор турбины или динамо-машины, гребные или воздушные винты и т.п. При разворотах самолёта или судна, а также при качке на подшипники, в которых укреплены эти вращающиеся части, действуют указанные гироскопические силы и их необходимо учитывать при соответствующих инженерных расчётах; величины этих сил могут достигать нескольких тонн, и, если крепления подшипников не будут должным образом рассчитаны, то произойдёт авария.

Теория гироскопов является важнейшим разделом динамики твёрдого тела, имеющего неподвижную точку. Перечисленные свойства гироскопа представляют собой следствия законов, которым подчиняется движение такого тела. Первое из свойств гироскопа с тремя степенями свободы есть проявление закона сохранения кинетического момента, а второе свойство — проявление одной из теорем динамики, согласно которой изменение во времени кинетического момента тела равно моменту действующей на него силы.

3.Классификация гироскопов

По принципу действия различают два основных типа гироскопов:

• механические гироскопы,
• квантовые гироскопы.

Механические гироскопы.

Среди механических гироскопов различают роторные и вибрационные гироскопы.

• Роторный гироскоп — быстро вращающееся твёрдое тело (ротор), ось вращения которого может свободно изменять ориентацию в пространстве. При этом скорость вращения гироскопа значительно превышает скорость поворота оси его вращения. Основное свойство такого гироскопа — способность сохранять в пространстве неизменное направление оси вращения при отсутствии воздействия на него моментов внешних сил и эффективно сопротивляться действию внешних моментов сил. Это свойство в значительной степени определяется величиной угловой скорости собственного вращения гироскопа.
• Вибрационный гироскоп - прибор для определения угловой скорости объекта, содержащий реагирующие на вращение объекта вибрирующие детали. Различают вибрационные гироскопы стержневого и роторного типа. У вибрационного гироскопа стержневого типа чувствительным элементом являются некоторые вибрирующие массы, например стержни, подобные ветвям камертона.

Один из вибрационных гироскопов стержневого типа, получивший практическое применение, называется гиротроном. Его чувствительным элементом (рис. 8) является вибратор, состоящий из стержней 1, упругого торсиона 2, связывающего стержни с основанием 3 вибратора, пластинки 4, жестко скрепленной с торсионом и перемещающейся в поле катушек 5, укрепленных на основании 3. Ветви вибратора-камертона с помощью специальной электрической схемы приводятся в колебательное движение. Если при этом объект вместе с основанием 3 вибратора поворачивается вокруг оси Οζ с угловой скоростью ως, то возникает момент Кориолиса сил инерции, вызывающий крутильные колебания вибратора вокруг оси Οζ. При этом пластинка 4 колеблется между катушками 5; амплитуда колебаний пропорциональна угловой скорости ως. Значение ως снимают с катушек 5 с помощью радиотехнических методов. Прибор обладает рядом достоинств: отсутствие карданова подвеса, вращающихся и трущихся частей; наличие одной оси чувствительности; линейность показаний; высокая надёжность и др.

Принцип работы роторного вибрационного гироскопа аналогичен, но вместо стержней и пластин вибрирующим элементом является вращающийся ротор с упругим подвесом. Однако создание вибрационного гироскопа сопряжено с рядом технических трудностей. Возможности применения вибрационных гироскопов весьма разнообразны. Наиболее просто прибор используется в качестве измерителя угловой скорости объекта. Вибрационные гироскопы могут также найти применение в системах гироскопической стабилизации, в инерциальных навигационных системах и др. областях гироскопической техники.

Квантовые гироскопы.

Квантовый гироскоп – прибор, позволяющий обнаруживать вращение тела и определять его угловую скорость, основанный на гироскопических свойствах электронов, атомных ядер или фотонов. Квантовые гироскопы делятся на:

• Лазерный (оптический) гироскоп. Датчиком оптического гироскопа служит кольцевой лазер, генерирующий две бегущие навстречу друг другу световые волны, которые распространяются по общему световому каналу в виде узких монохроматических световых пучков. Резонатор кольцевого лазера (рис. 9) состоит из трёх (или больше) зеркал 1, 2, 3,смонтированных на жёстком основании и образующих замкнутую систему. Часть света проходит через полупрозрачное зеркало 3 и попадает на фотодетектор 5. Длина волны, генерируемая кольцевым лазером (в пределах ширины спектральной линии рабочего вещества), определяется условием, согласно которому бегущая волна, обойдя контур резонатора, должна прийти в исходную точку с той же фазой, которую имела вначале. Если прибор неподвижен, то это имеет место, когда в периметре Р контура укладывается целое число n длин волн λ0, т. е. Р = nλ0. В этом случае лазер генерирует 2 встречные волны, частоты которых одинаковы и равны:

 ,

Если же весь прибор вращается с угловой скоростью Ω вокруг направления, составляющего угол θ с перпендикуляром к его плоскости (рис. 10), то за время обхода волной контура последний успеет повернуться на некоторый угол. В зависимости от направления распространения волны путь, проходимый ею до совмещения фазы, будет больше или меньше Р. В результате этого частоты встречных волн становятся неодинаковыми. Можно показать, что эти частоты v– и v+ не зависят от формы контура и связаны с частотой Ω вращения прибора соотношением:

 ,

Здесь S — площадь, охватываемая контуром резонатора. Фотодетектор, чувствительный к интенсивности света, в этом случае зарегистрирует биения с разностной частотой:

 ,

где , а . Например, для квадратного гелий-неонового квантового гироскопа стороной 25 см λ0 = 6×10–5см, откуда k = 2,5×106. При этом суточное вращение Земли, происходящее с угловой скоростью Ω = 15 град/ч, на широте θ = 60° должно приводить к частоте биений Δv = 15 гц. Если ось квантового гироскопа направить на Солнце, то, измеряя частоту биений и считая угловую скорость Ω вращения Земли известной, можно с точностью до долей град определить широту θ места, на которой расположен квантовый гироскоп.

Интегрирование угловой скорости вращающегося тела по времени (которое может выполняться автоматически) позволяет определить угол поворота, как функцию времени. Предел чувствительности оптических квантовых гироскопов теоретически определяется спонтанным излучением атомов активной среды лазера. Если частоте биений Δv = 1 гц соответствует угол поворота в 1 град/ч, то предел точности квантового гироскопа равен 10–3град/ч. В существующих оптических квантовых гироскопах этот предел ещё не достигнут.

• Ядерные и электронные гироскопы. В ядерных квантовых гироскопах используются вещества с ядерным парамагнетизмом (вода, органические жидкости, газообразный гелий, пары ртути). Атомы или молекулы таких веществ в основном (невозбуждённом) состоянии обладают моментами количества движения, обусловленными только спинами ядер (электронные же спиновые моменты у них скомпенсированы, т. е. все электроны спарены). Со спинами ядер связаны их магнитные моменты. Если ориентировать магнитные моменты ядер, например при помощи внешнего магнитного поля, а затем ориентирующее поле выключить, то в отсутствие др. магнитных полей (например, земного) возникший суммарный магнитный момент М будет некоторое время сохранять своё направление в пространстве, независимо от изменения ориентации датчика. Такой статический квантовый гироскоп позволяет определить изменение положения тела, связанного с датчиком гироскопа.

Т. к. величина момента М будет постепенно убывать благодаря релаксации, то для квантового выбирают вещества с большими временами релаксации, например некоторые органические жидкости, для которых время релаксации t составляет несколько минут, жидкий 3He (около 1 ч) или раствор жидкого 3He (10—3%) в 4He (около года).

В квантовом гироскопе, работающем по методу ядерной индукции, вращение с угловой скоростью Ω датчика, который содержит ядра с ориентированными магнитными моментами, эквивалентно действию на ядра магнитного поля с напряжённостью , где γя — гиромагнитное отношение для ядер. Прецессия магнитных моментов ядер вокруг направления поля Н приводит к появлению переменной эдс в катушке L, охватывающей рабочее вещество квантового гироскопа (рис. 11). Определение частоты Ω вращения тела, связанного с датчиком, сводится к измерению частоты электрического сигнала, которая пропорциональна Ω.

В динамическом ядерном гироскопе суммарный ядерный магнитный момент М датчика прецессирует вокруг постоянного магнитного поля Н, жестко связанного с устройством. Вращение датчика вместе с полем Н с угловой скоростью Ω приводит к изменению частоты прецессии магнитного момента М, приблизительно равному проекции вектора Ω на Н. Это изменение регистрируется в виде электрического сигнала. Для получения высокой чувствительности и точности в этих приборах требуется высокая стабильность и однородность магнитного поля Н. Например, для обнаружения изменения частоты прецессии, вызванного суточным вращением Земли, необходимо, чтобы ΔН/Н ≤ 10–9. Для экранировки прибора от действия внешних магнитных полей применяются сверхпроводники. Например, если поворот датчика обусловлен суточным вращением Земли, то остаточное поле в экране не должно превышать 3×10–9э.

Электронные квантовые гироскопы аналогичны ядерным, но в них применяются вещества, атомы или молекулы которых содержат неспаренные электроны (например, устойчивые свободные радикалы, атомы щелочных металлов). Хотя времена релаксации электронных спинов малы, электронные квантовые гироскопы перспективны, так как гиромагнитное отношение γэл для электронов в сотни раз больше, чем для ядер, и, следовательно, выше частота прецессии, что важно для многих применений.

Несмотря на то что квантовые гироскопы, особенно оптические, непрерывно совершенствуются, их точность и чувствительность ещё уступают лучшим образцам механических гироскопов. Однако квантовые гироскопы обладают рядом существенных преимуществ перед механическими гироскопами: они не содержат движущихся частей (безынерционны), не требуют арретирования, обладают высокой надёжностью и стабильностью, приводятся в действие в течение короткого промежутка времени, могут выдержать значительные ускорения и работать при низких температурах.

4.Применение гироскопов в технике

Применяемые в технике гироскопы выполняют обычно в виде маховичка с утолщённым ободом, весом от нескольких Г до десятков кГ, закрепленного в кардановом подвесе. Чтобы сообщить гироскопу быстрое вращение, его делают ротором быстроходного электромотора постоянного или переменного тока. В авиации применяются гироскопы с ротором в виде воздушной турбинки, приводимой в движение струей воздуха. Иногда гироскоп выполняют в форме шара (шар-гироскоп) с подвесом на воздушной плёнке, образуемой подачей сжатого воздуха. В ряде конструкций применяют поплавковый гироскоп, ротор которого заключён в кожух, плавающий в жидкости; этим разгружаются подшипники кожуха и значительно уменьшается момент трения в них.

Устройство конкретных гироскопических приборов основывается на тех или иных свойствах гироскопов с тремя или двумя степенями свободы. Свойство гироскопа с тремя степенями свободы неизменно сохранять направление своей оси в пространстве используется при конструировании приборов для автоматического управления движением самолётов (например, автопилота), ракет, морских судов, торпед и т.п. Гироскоп в этих приборах играет роль чувствительного элемента, регистрирующего отклонение движущегося объекта от заданного курса. Одновременно прибор содержит следящую систему, улавливающую сигнал об отклонении, усиливающую его и передающую силовому устройству (мотору), которое и возвращает объект на заданный курс, обычно с помощью рулей. Второе свойство гироскопа с тремя степенями свободы — свойство прецессировать под действием приложенной силы — положено в основу гироскопа направления (курсового гироскопа) и важных навигационных приборов: гирокомпаса — прибора, определяющего направление географического меридиана, и гировертикали (или гирогоризонта) — прибора, определяющего направление истинной вертикали (горизонта).

При запуске ракеты необходимо с высокой степенью точности знать скорость её вертикального взлёта. С этой, казалось бы, очень трудной задачей, тоже легко справляется прецессирующий гироскоп.

В гироскопических приборах часто используют и свойства гироскопов с двумя степенями свободы. К таким приборам относятся авиационный указатель поворота, а также некоторые виды гиростабилизаторов, в частности устройства для пространственной стабилизации объекта (например, искусственного спутника Земли).

Современная техника требует от многих гироскопических приборов очень высокой точности, что вызывает большие технологические трудности при их изготовлении. Например, у некоторых приборов при весе ротора порядка 1 кГ для обеспечения нужной точности смещение центра тяжести от центра подвеса не должно превышать долей микрона, иначе момент силы тяжести вызовет нежелательную прецессию (уход) оси гироскопа. Кроме того, на точность показаний приборов с гироскопом в кардановом подвесе влияет трение в осях. Всё это привело к разработке гироскопов, основанных не на чисто механических, а на других физических принципах.

5.Заключение 

Сегодня созданы достаточно точные гироскопические системы, удовлетворяющие большой круг потребителей. Сокращение средств, выделяемых для военно-промышленного комплекса в бюджетах ведущих мировых стран, резко повысило интерес к гражданским применениям гироскопической техники. Например, сегодня широко распространено использование микромеханических гироскопов в системах стабилизации автомобилей или видеокамер.

По мнению сторонников таких методов навигации, как GPS и ГЛОНАСС, выдающийся прогресс в области высокоточной спутниковой навигации сделал ненужными автономные средства навигации (в пределах зоны покрытия спутниковой навигационной системы (СНС), то есть в пределах планеты). В настоящее время СНС системы по параметрам массы, габаритов и стоимости превосходят гироскопические. Однако решение углового положения аппарата в пространстве с использованием СНС систем (многоантенных) хоть и возможно, но весьма затруднено и имеет ряд значимых ограничений, в отличие от гироскопических систем.

В настоящее время разрабатывается система навигационных спутников третьего поколения. Она позволит определять координаты объектов на поверхности Земли с точностью до единиц сантиметров в дифференциальном режиме, при нахождении в зоне покрытия корректирующего сигнала DGPS. При этом якобы отпадает необходимость в использовании курсовых гироскопов. Например, установка на крыльях самолета двух приёмников спутниковых сигналов, позволяет получить информацию о повороте самолёта вокруг вертикальной оси.