Kadaster atau yang lebih dikenal dengan pertanahan adalah sebuah sistem administrasi informasi persil tanah (land information system) yang berisi kepentingan-kepentingan atas tanah, yaitu hak, batasan, dan tanggung jawab (rights, restrictions, and responsibilities) dalam bentuk uraian geometrik (peta) dan daftar-daftar di suatu pemerintahan. Secara umum, kadaster dimaksudkan untuk pengelolaan hak atas tanah, nilai tanah, dan pemanfaatan tanah (land tenure,land value, and land use).

Berdasarkan etimologi, Cadatre dalam bahasa Italinya “catastro” berasal dari bahasa Yunani kuno “capitastrum” (pajak berdasarkan jumlah kepala). Di Inggris disebutkan dengan istilah “capitation” artinya pajak atau fee yang dibayar menurut jumlah kepala.

Sumber Artikel : Wikipedia

Skala adalah perbandingan antar kategori di mana masing-masing kategori diberi bobot nilaiyang sedikit berbeda. Dalam statistika, secara umum terdapat 4 jenis skala yakni skala nominal, ordinal, interval, dan rasio.

Contoh skala interval

Skala Nominal

Merupakan skala yang hanya membedakan kategori berdasarkan jenis atau macamnya.Skala ini tidak membedakan kategori berdasarkan urutan atau tingkatan.Misalnya adalah jenis kelamin terbagi menjadi laki-laki dan perempuan.

Skala Ordinal

Merupakan skala yang membedakan kategori berdasarkan tingkat atau urutan. Misalnya, membagi tinggi badan sampel ke dalam 3 kategori: tinggi, sedang, dan pendek.

Skala Interval

Merupakan skala yang membedakan kategori dengan selang atau jarak tertentu dengan jarak antar kategorinya sama. Skala interval tidak memiliki nilai nol mutlak. Misalnya, membagi tinggi badan sampel ke dalam 4 interval yaitu: 140-149, 150-159, 160-169, dan 170-179.

Skala Rasio

Merupakan penggabungan dari ketiga sifat skala sebelumnya. Skala rasio memiliki nilai nol mutlak dan datanya dapat dikalikan atau dibagi. Akan tetapi, jarak antar kategorinya tidak sama karena bukan dibuat dalam rentang interval. Misalnya, tinggi badan sampel terdiri dari 143, 145, 153, 156, 175, 168, 173, 164, 165, 152.

Kelebihan dan Kekurangan

Penggunaan skala untuk membedakan kategori yang satu dengan yang lain sangatlah praktis. Perbandingan antara kategori yang ada dapat secara jelas terlihat. Sedangkan, kekurangannya ialah skala yang lebih tinggi (rasio dan interval) dapat diubah dalam skala yang lebih rendah (nominal dan ordinal), tetapi tidak berlaku sebaliknya.

Sumber Artikel : Wikipedia

Peta topografi adalah salah satu jenis peta yang mempunyai ciri-ciri khusus yang memperlihatkan keadaan bentuk, penyebaran roman muka bumi dan dimensinya dengan ditandai dengan adanya skala besar dan lebih detail. Sebuah peta topografi biasanya terdiri dari dua atau lebih peta yang tergabung untuk membentuk keseluruhan peta. Sebuah garis kontur merupakan kombinasi dari dua segmen garis yang berhubungan namun tidak berpotongan, ini merupakan titik elevasi pada peta topografi. Peta topografi biasanya menggunakan garis kontur dalam pemetaan modern. 

 

Peta kontur air tanah

Pusat Informasi Peta Topografi Kanada memberikan definisi untuk peta topografi sebagai berikut:

Sebuah peta topografi adalah representasi grafis secara rinci dan akurat mengenai keadaan alam di suatu daratan.

Penulis lain mendefinisikan peta topografi dengan membandingkan mereka dengan jenis lain dari peta, mereka dibedakan dari skala kecil "peta sorografi" yang mencakup daerah besar, "peta planimetric" yang tidak menunjukkan elevasi, dan "peta tematik" yang terfokus pada topik tertentu.

Karakteristik unik yang membedakan peta topografi dari jenis peta lainnya adalah peta ini menunjukkan kontur topografi atau bentuk tanah di samping fitur lainnya seperti jalan, sungai, danau, dan lain-lain. Karena peta topografi menunjukkan kontur bentuk tanah, maka peta jenis ini merupakan jenis peta yang paling cocok untuk kegiatan outdoor dari peta kebanyakan.

Sejarah

Secara historis, perkembangan peta topografi sebagian besar didorong oleh kebutuhan militer. Saat ini, operasi taktis dan kegiatan tentara sedemikian kompleks sehingga sangat penting bagi semua prajurit untuk dapat membaca dan menafsirkan peta, agar dapat bergerak cepat dan efektif di medan perang. Pengenalan medan dapat memberikan perbedaan nyata dalam medan pertempuran. Kemampuan membaca peta sangat di butuhkan jika ingin memenangkan pertempuran. Tidak hanya dalam medan pertempuran, hal ini juga berlaku untuk keperluan sipil seperti berburu, menempuh rimba, menyusur rawa, hiking, mendaki gunung, bukit atau penggunaan lainnya dimana ketepatan navigasi darat diperlukan..

Definisi

Peta topografi adalah representasi grafis dari bagian permukaan bumi yang ditarik ke skala, seperti yang terlihat dari atas. Menggunakan warna, simbol, dan label untuk mewakili fitur yang ditemukan pada permukaan bumi. Representasi yang ideal akan terwujud jika setiap fitur dari daerah yang dipetakan dapat ditunjukkan dalam bentuk yang benar. Untuk dapat dimengerti, peta harus diwakili dengan tanda konvensional dan simbol. Pada peta skala 1:250.000, simbol yang ditentukan untuk membangun mencakup areal seluas 500 meter persegi di atas tanah, sebuah simbol jalan adalah setara dengan lebar jalan sekitar 520 kaki di tanah, simbol untuk rel kereta api tunggal adalah setara dengan rel kereta api sekitar 1.000 kaki pada tanah. Pemilihan fitur yang akan ditampilkan, serta penggambaran legenda harus sesuai dengan pedoman yang ditetapkan oleh Badan Pemetaan.

Tujuan

Peta topografi atau peta kontur ini dibuat untuk memberikan informasi tentang keberadaan, lokasi, dan jarak, seperti lokasi penduduk, rute perjalanan dan komunikasi. Peta topografi juga menampilkan variasi daerah, ketinggian kontur, dan tingkat tutupan vegetasi. Dengan kekuatan militer yang tersebar di seluruh dunia, maka militer bergantung pada peta untuk memberikan informasi terhadap unsur-unsur tempur dan untuk menyelesaikan operasi logistik. Mobilitas tentara dan material yang harus diangkut, disimpan, dan ditempatkan ke dalam operasi pada waktu dan tempat yang tepat. Banyak dari perencanaan ini harus dilakukan dengan menggunakan peta. Oleh karena itu, setiap operasi memerlukan pasokan peta, tetapi meskipun kita memiliki peta terbaik, peta tidak akan berharga kecuali pengguna peta tahu bagaimana cara membacanya.

Pengadaan

Kebanyakan unit militer yang berwenang memiliki proyek pembuatan peta. Seperti Direktorat Topografi Angkatan Darat di Indonesia. Kita dapat memesan peta topografi dengan mengisi formulir untuk setiap satu lembar petanya. Misi Direktorat Topografi adalah untuk menyediakan pemetaan, charting, dan semua dukungan geodesi untuk angkatan bersenjata dan semua operasi keamanan nasional lainnya. Selain peta topografi, DiTopAD juga memproduksi produk lain seperti peta tematik, peta tiga dimensi, peta foto, mozaik foto udara dan peta yuridiksi. Semua peta topografi harus dianggap sebagai dokumen yang memerlukan penanganan khusus. Jika peta jatuh ke tangan yang tidak sah, dapat membahayakan.

“Peta tidak boleh jatuh ke tangan yang tidak sah.”

Peta yang dicetak di atas kertas memerlukan perlindungan dari air, lumpur, dan robek. Bila memungkinkan, peta harus diletakkan dalam tempat yang tahan air, atau di beberapa tempat terlindungi yang mudah digapai. Agar peta mampu bertahan lama, perawatan wajib dilakukan. Jika kita harus menandai peta, sebaiknya menggunakan pensil. Sehingga tanda dan garis yang kita buat dapat terhapus dengan mudah tanpa merusak, atau meninggalkan noda dan tanda yang dapat menyebabkan kebingungan di kemudian hari. Jika margin tepi peta harus dipotong untuk alasan apapun, maka kita wajib untuk mencatat informasi marginal yang mungkin diperlukan kemudian, seperti data grid dan deklinasi magnetis. Perhatian khusus harus diambil pada peta yang digunakan dalam misi taktis, terutama dalam unit kecil, misi mungkin tergantung pada peta itu. Semua anggota dari unit tersebut harus akrab dengan lokasi peta di setiap saat.

Kategori

Peta topografi dikategorikan berdasarkan skala dan jenis. Dan skala peta topografi dibagi ke dalam tiga kategori. Yaitu skala kecil, menengah dan besar.

1. Kecil. Peta dengan skala 1:1.000.000 dan lebih kecil digunakan untuk perencanaan umum dan untuk studi strategis. Peta skala kecil standar memiliki skala 1:1.000.000. Peta ini meliputi area yang sangat besar dengan mengorbankan detail.
2. Menengah. Peta dengan skala lebih besar dari 1:1.000.000 tetapi lebih kecil dari 1:75.000 digunakan untuk perencanaan operasional. Peta ini mengandung detail dengan jumlah sedang. Peta skala menengah standar memiliki skala 1:250.000. Ada juga peta dengan skala 1:100.000.
3. Besar. Peta dengan skala 1:75.000 dan lebih besar digunakan untuk perencanaan taktis, administrasi, dan logistik. Peta jenis inilah yang sering ditemukan dan digunakan pihak militer. Peta skala besar standar 1:50.000, tetapi banyak daerah telah dipetakan dengan skala 1:25.000.

Peta pilihan untuk navigator adalah peta topografi skala 1:50.000. Ketika beroperasi di tempat-tempat asing, kita mungkin menemukan bahwa produk-produk peta belum diproduksi untuk mencakup daerah tertentu pada lokasi operasi kita, atau mungkin tidak tersedia untuk unit kita ketika kita membutuhkannya. Oleh karena itu, kita harus siap untuk menggunakan peta yang diproduksi oleh pemerintah asing yang mungkin tidak memenuhi standar untuk akurasi yang ditetapkan. Peta-peta ini sering menggunakan simbol-simbol yang mirip dengan yang ditemukan pada peta produksi negara kita tetapi memiliki makna sangat berbeda. Standar akurasi peta topografi adalah derajat yang sesuai dengan posisi horizontal dan vertikal yang mewakili nilai-nilai di peta dengan suatu standar yang ditetapkan. Standar ini ditentukan direktorat terkait berdasarkan kebutuhan pengguna.

Sumber Artikel : Wikipedia

Garis Bujur (λ), adalah suatu garis khayal yang ditarik dari ujung kutub utara sampai ke kutub selatan yang digunakan untuk menentukan lokasi di bumi pada globe atau peta. Garis bujur menggambarkan lokasi sebuah tempat di timur atau barat Bumi dari sebuah garis utara-selatan yang disebut Meridian Utama. Garis Bujur dihitung berdasarkan pengukuran sudut dari 0° di Meridian Utama ke +180° arah timur dan −180° arah barat. Tidak seperti lintang yang memiliki ekuator sebagai posisi awal alami, tidak ada posisi awal alami untuk bujur. Oleh karena itu, sebuah garis meridian harus dipilih. Meskipun kartografer Britania Raya telah lama menggunakan meridian Observatorium Greenwich di London, referensi lainnya digunakan di tempat yang berbeda, termasuk Ferro, Roma, Kopenhagen, Yerusalem, Saint Petersburg, Pisa, Paris, Philadelphia, dan Washington, D.C.. Pada 1884, Konferensi Meridian Internasional mengadopsi meridian Greenwich sebagai Meridian utama universal atau titik nol bujur.

Garis bujur utama atau Bujur 0° melalui Kota Greenwich, Inggris. Garis bujur yang terletak di sebelah timur Greenwich disebut Bujur Timur (BT) sedangkan Garis bujur yang terletak di sebelah barat Greenwich disebut Bujur Barat (BB). Garis bujur timur dimulai dari Bujur 0° BT hingga 180° BT. Garis bujur barat dimulai dari Bujur 0° BB hingga 180° BB. Kedua garis ini berhimpit di Samudera Pasifik.

Dalam bahasa Indonesia bujur di sebelah barat Meridian diberi nama Bujur Barat (BB), demikian pula bujur di sebelah timur Meridian diberi nama Bujur Timur (BT). Nama-nama ini tidak dijumpai dalam bahasa Inggris. Bujur Barat dan Bujur Timur merupakan garis khayal yang menghubungkan titik Kutub Utara dengan Kutub Selatan bumi dan menyatakan besarnya sudut antara posisi bujur dengan garis Meridian. Garis Meridian sendiri adalah bujur 0 derajat.

Sumber Artikel : Wikipedia

Menurut ilmu geografi, garis lintang adalah sebuah garis khayal yang digunakan untuk menentukan lokasi di Bumi yang berpusat pada garis khatulistiwa (utara atau selatan). Garis lintang yang melingkari bumi dari bagian ekuator hingga ke bagian kutub utara dan bagian kutub selatan. Posisi lintang biasanya dinotasikan dengan simbol huruf Yunani φ. Posisi lintang merupakan penghitungan sudut dari 0° di khatulistiwa sampai ke +90° di kutub utara dan -90° di kutub selatan.

Garis yang terletak di bagian utara ekuator disebut dengan garis Lintang Utara (LU), sedangkan garis yang berada di bagian selatan ekuator disebut dengan garis Lintang Selatan (LS). Jarak antara garis yang satu dengan lainnya dihitung dalam satuan derajat. Garis ekuator (khatulistiwa) dipakai sebagai patokan, sehingga garis ekuator atau khatulistiwa berada pada titik nol derajat. Makin ke utara atau makin ke selatan dari garis khatulistiwa maka angka derajat akan semakin besar hingga mencapai angka 90 derajat tepat di kutub utara atau di kutub selatan.

Ko-lintang adalah tambahan dari lintang.

Dalam bahasa Indonesia lintang di sebelah utara khatulistiwa diberi nama Lintang Utara (LU), demikian pula lintang di sebelah selatan khatulistiwa diberi nama Lintang Selatan (LS). Lintang Utara dan Lintang Selatan menyatakan besarnya sudut antara posisi lintang dengan garis Khatulistiwa. Garis Khatulistiwa sendiri adalah lintang 0 derajat.

Pembagian

Setiap derajat lintang dibagi menjadi 60 menit (satu menit lintang mendekati satu mil laut atau 1852 meter, yang kemudian dibagi lagi menjadi 60 detik. Untuk keakurasian tinggi detik digunakan dengan pecahan desimal.

Lintang yang penting

Lintang yang cukup penting adalah Garis Balik Utara (23°27′ LU), Garis Balik Selatan (23°27′ LS), Lingkar Arktik (66°33′ LU), dan Lingkar Antartik (66°33′ LS).

Hanya antara kedua Garis Balik matahari dapat berada di zenith. Hanya di utara Lingkar Arktik atau selatan Lingkar Antartik matahari tengah malam dapat terjadi. Hal ini disebabkan adanya kemiringan sumbu rotasi Bumi sekitar 23,5°.

Sumber Artikel : Wikipedia

Giroskop adalah perangkat untuk mengukur atau mempertahankan orientasi, yang berlandaskan pada prinsip-prinsip momentum sudut. Secara mekanis, giroskop berbentuk seperti sebuah roda berputar atau cakram di mana poros bebas untuk mengambil setiap orientasi. Meskipun orientasi ini tidak tetap, perubahannya dalam menanggapi torsi eksternal jauh lebih sedikit dan berlangsung dalam arah yang berbeda jika dibandingkan dengan tanpa momentum sudut, yang berkaitan dengan tingginya tingkat putaran dan inersia momen. Orientasi perangkat tetap sama, terlepas dari gerak platform pemasangan, karena pemasangan perangkat pada sebuah gimbal akan meminimalkan torsi eksternal.

Cara kerja giroskop yang berlandaskan pada prinsip operasi lain juga ada, misalnya giroskop MEMS perangkat elektronik yang ditemukan pada perangkat elektronik konsumen, cincin laser, giroskop optik serat, dan giroskop kuantum yang sangat sensitif.

Pendahuluan[sunting | sunting sumber]

Berkas:STMicroelectronics Makes 3-Axis Digital Gyroscope With One Sensor.jpg

3-Axis Digital Gyroscope

Pada dasarnya, giroskop mekanik adalah roda berputar atau disk yang berporos bebas untuk mengambil setiap orientasi. Meskipun orientasi ini tidak tinggal tetap, perubahan dalam respon terhadap eksternal torsi jauh lebih sedikit dan dalam arah yang berbeda dari itu akan tanpa momentum sudut besar yang terkait dengan tingkat tinggi dari disk berputar dan momen inersia . Karena torsi eksternal diminimalkan dengan me-mount perangkat di gimbal, orientasi masih hampir tetap, terlepas dari setiap gerak dari platform yang sudah terpasang.

Giroskop berdasarkan prinsip-prinsip operasi lain juga ada, seperti, elektronik microchip-paket MEMS giroskop perangkat yang ditemukan dalam perangkat konsumen elektronik, solid-state laser cincin, giroskop serat optik, dan sangat sensitif giroskop kuantum . Aplikasi giroskop termasuk sistem navigasi inersia mana kompas magnetik tidak akan bekerja (seperti dalam teleskop Hubble ) atau tidak akan cukup tepat (seperti dalam ICBM ), atau untuk stabilisasi kendaraan terbang seperti radio-dikontrol helikopter atau kendaraan udara tak berawak . Karena presisi tinggi mereka, giroskop juga digunakan untuk menjaga arah dalam terowongan pertambangan.

Deskripsi

Diagram roda giro. Reaksi panah tentang sumbu output (biru) sesuai dengan kekuatan diterapkan terhadap sumbu masukan (hijau), dan sebaliknya.

Dalam sistem mekanis atau perangkat, sebuah giroskop konvensional adalah mekanisme yang terdiri dari rotor journal berputar sekitar satu sumbu, yang jurnal rotor yang dipasang di dalam gimbal cincin atau gimbal inner journal untuk osilasi dalam gimbal luar untuk total dua gimbal.

Gimbal outer atau cincin, yang merupakan bingkai giroskop, sudah terpasang sehingga poros sekitar sebuah sumbu dalam pesawat sendiri ditentukan oleh dukungan. Gimbal outer ini memiliki satu derajat kebebasan rotasi dan sumbu tidak memiliki. Gimbal inner adalah dipasang di frame giroskop (luar gimbal) sehingga poros sekitar sebuah sumbu dalam pesawat sendiri yang selalu tegak lurus terhadap sumbu penting dari frame giroskop (luar gimbal). Gimbal inner ini memiliki dua derajat kebebasan rotasi.

Poros dari roda berputar mendefinisikan sumbu putar. Rotor berputar journal tentang sumbu, yang selalu tegak lurus terhadap sumbu gimbal inner. Jadi rotor memiliki tiga derajat kebebasan rotasi dan sumbu memiliki dua. Roda menanggapi gaya yang diterapkan terhadap sumbu input oleh kekuatan reaksi tentang sumbu output.

Perilaku giroskop dapat mudah diketahui oleh pertimbangan roda depan sepeda. Jika roda bersandar jauh dari vertikal sehingga bagian atas roda bergerak ke kiri, pelek roda depan juga berubah ke kiri. Dengan kata lain, rotasi pada satu sumbu roda berputar menghasilkan rotasi sumbu ketiga.

Sebuah gyroscope flywheel akan roll atau menolak tentang sumbu keluaran tergantung pada apakah gimbal output yang bebas-atau tetap-konfigurasi. Contoh beberapa bebas-output-gimbal perangkat akan menjadi referensi sikap giroskop digunakan untuk merasakan atau mengukur lapangan, gulungan dan yaw sudut dalam pesawat ruang angkasa atau pesawat udara.

Pusat gravitasi dari rotor dapat berada dalam posisi tetap. Rotor berputar secara bersamaan sekitar satu sumbu dan mampu berosilasi tentang dua sumbu yang lain, dan dengan demikian, kecuali untuk resistensi inheren karena rotor berputar, ia bebas untuk mengubah ke segala arah di sekitar titik tetap. Beberapa giroskop telah setara mekanik diganti untuk satu atau lebih elemen. Sebagai contoh, rotor berputar dapat ditangguhkan dalam cairan, bukannya pivotally terpasang di gimbal. Sebuah control moment gyroscope (CMG) adalah contoh dari perangkat fixed-output-gimbal yang digunakan pada pesawat ruang angkasa untuk menahan atau mempertahankan sudut sikap yang diinginkan atau arah menunjuk menggunakan kekuatan resistensi gyroscopic. Dalam beberapa kasus khusus, gimbal outer (atau ekuivalen) dapat dihilangkan sehingga rotor hanya memiliki dua derajat kebebasan. Dalam kasus lain, pusat gravitasi dari rotor dapat offset dari sumbu osilasi, dan dengan demikian, pusat gravitasi dari rotor dan pusat suspensi rotor tidak mungkin bertepatan.

Sejarah

Giroskop ditemukan oleh Léon Foucault pada tahun 1852. Replica dibangun oleh Dumoulin-Froment untuk universelle Pameran di 1867. Konservatorium Nasional dan museum Seni Kerajinan, Paris. Yang dikenal paling awal giroskop-seperti instrumen dibuat oleh Jerman Johann Bohnenberger, yang pertama kali menulis tentang hal itu pada tahun 1817. Pada awalnya ia menyebutnya "Mesin". mesin Bohnenberger itu didasarkan pada lingkup besar berputar. Pada tahun 1832, Amerika Walter R. Johnson mengembangkan perangkat serupa yang didasarkan pada disk yang berputar. Para matematikawan Prancis Pierre-Simon Laplace, bekerja di École Polytechnique di Paris, direkomendasikan mesin untuk digunakan sebagai bantuan pengajaran, dan dengan demikian ia datang ke perhatian Léon Foucault . Pada tahun 1852, Foucault digunakan dalam sebuah eksperimen yang melibatkan rotasi bumi. Ini adalah Foucault yang memberikan perangkat nama modern, dalam sebuah percobaan untuk melihat (skopeein Yunani, untuk melihat) rotasi bumi (gyros Yunani, lingkaran atau rotasi ), yang terlihat di 8 sampai 10 menit sebelum gesekan memperlambat rotor berputar.

Pada 1860-an, munculnya motor listrik memungkinkan untuk giroskop untuk berputar selamanya, hal ini menyebabkan prototipe pertama gyrocompasses . Laut fungsional pertama gyrocompass telah dipatenkan pada tahun 1904 oleh penemu Jerman Hermann Anschütz-Kaempfe . Amerika Elmer Sperry diikuti dengan desain sendiri akhir tahun, dan negara-negara lain segera menyadari pentingnya militer dari penemuan-dalam suatu masa di mana kecakapan angkatan laut adalah ukuran yang paling signifikan dari kekuasaan militer-dan menciptakan industri mereka sendiri giroskop. Para Perusahaan giroskop Sperry cepat diperluas untuk menyediakan pesawat dan stabilisator angkatan laut juga, dan pengembang giroskop lain mengikuti.

Pada tahun 1917, Perusahaan Chandler dari Indianapolis, menciptakan "giroskop Chandler", sebuah giroskop mainan dengan string menarik dan alas. Chandler terus memproduksi mainan sampai perusahaan ini dibeli oleh TEDCO inc. pada tahun 1982. Mainan Chandler masih diproduksi oleh TEDCO hari ini.

Pada beberapa dekade pertama abad ke-20, penemu lainnya berusaha (gagal) untuk menggunakan giroskop sebagai dasar untuk awal kotak hitam sistem navigasi dengan menciptakan sebuah platform yang stabil dari mana pengukuran percepatan akurat dapat dilakukan (dalam rangka untuk memotong kebutuhan untuk bintang penampakan untuk menghitung posisi). Prinsip yang sama kemudian digunakan dalam pengembangan sistem bimbingan inersia untuk rudal balistik .

Selama Perang Dunia II, giroskop menjadi komponen utama untuk pesawat-pesawat dan anti incaran. Giroskop juga sedang digunakan dalam perangkat elektronik portabel seperti generasi sekarang Apple iPad dan iPhone. Accelerometer menyediakan komponen penginderaan 6 gerak, mengukur tingkat dan kecepatan rotasi dalam ruang (roll, pitch dan yaw).

Properti

Sebuah giroskop beroperasi dengan kebebasan di semua tiga sumbu. Rotor akan mempertahankan arah spin porosnya terlepas dari orientasi dari frame luar.

Giroskop Sebuah pameran sejumlah perilaku termasuk presesi dan angguk kepala . Giroskop dapat digunakan untuk membangun gyrocompasses, yang melengkapi atau mengganti kompas magnetik (di kapal, pesawat terbang dan pesawat ruang angkasa, kendaraan pada umumnya), untuk membantu stabilitas ( Hubble Space Telescope, sepeda, sepeda motor, dan kapal) atau digunakan sebagai bagian dari bimbingan inersia sistem. Efek gyroscopic digunakan dalam puncak, bumerang, yo-Yos, dan Powerballs . Banyak perangkat berputar lainnya, seperti roda gaya, berperilaku dalam cara giroskop, meskipun efek gyroscopic tidak digunakan.

Persamaan mendasar yang menggambarkan perilaku giroskop adalah: dimana pseudovectors τ dan L adalah, masing-masing, torsi pada giroskop dan perusahaan momentum sudut, skalar I adalah yang momen inersia, yang ω vektor adalah kecepatan sudutnya, dan α vektor adalah percepatan sudutnya.

Maka dari ini bahwa torsi τ diterapkan tegak lurus terhadap sumbu rotasi, dan karena itu tegak lurus ke L, hasil dalam sebuah rotasi terhadap sumbu tegak lurus baik τ dan L. Gerakan ini disebut presesi . Kecepatan sudut presesi Ω P diberikan oleh perkalian silang:

Presesi pada giroskop

Presesi dapat ditunjukkan dengan menempatkan sebuah giroskop berputar dengan sumbu horizontal dan didukung longgar (gesekan terhadap presesi) pada salah satu ujungnya. Alih-alih jatuh, seperti yang mungkin diharapkan, giroskop muncul untuk menentang gravitasi dengan tersisa dengan sumbu horizontal, ketika ujung sumbu yang tersisa tidak didukung dan ujung bebas dari sumbu perlahan menggambarkan lingkaran pada bidang horizontal, yang dihasilkan presesi berputar. Efek ini dijelaskan oleh persamaan di atas. Torsi pada giroskop dipasok oleh beberapa kekuatan: gravitasi yang bekerja pada pusat ke bawah perangkat massa, dan gaya yang sama bertindak atas untuk mendukung salah satu ujung perangkat. Rotasi dihasilkan dari torsi ini tidak menurun, seperti bisa intuitif diharapkan, menyebabkan perangkat untuk jatuh, tetapi tegak lurus baik torsi gravitasi (horizontal dan tegak lurus sumbu rotasi) dan sumbu rotasi (horizontal dan keluar dari titik support), yaitu, tentang sumbu vertikal, menyebabkan perangkat untuk memutar perlahan tentang titik pendukung.

Berdasarkan besarnya torsi konstan τ, kecepatan dari presesi giroskop Ω P adalah berbanding terbalik dengan L, besarnya momentum sudutnya: di mana θ adalah sudut antara vektor P dan L Ω. Jadi, jika spin giroskop melambat (misalnya, akibat gesekan), mengurangi momentum sudutnya sehingga tingkat kenaikan presesi. Hal ini berlanjut sampai perangkat tidak dapat untuk memutar cukup cepat untuk mendukung beratnya sendiri, ketika berhenti precessing dan jatuh dukungan, terutama karena gesekan terhadap presesi penyebab lain presesi yang masuk menyebabkan jatuh.

Dengan konvensi, ketiga vektor - torsi, spin, dan presesi - semua berorientasi dengan menghormati satu sama lain menurut aturan tangan kanan .

Untuk mudah memastikan arah efek giro, hanya ingat bahwa roda bergulir cenderung, ketika bersandar ke samping, untuk mengubah ke arah yang ramping.

Variasi

Girostat

Sebuah girostat adalah varian dari giroskop. Ini terdiri dari roda flywheel besar tersembunyi dalam casing padat. Perilaku di atas meja, atau dengan berbagai modus suspensi atau dukungan, berfungsi untuk menggambarkan pembalikan penasaran hukum biasa kesetimbangan statis karena perilaku gyrostatic dari roda flywheel interior terlihat ketika diputar cepat. Yang girostat pertama dirancang oleh Lord Kelvin untuk menggambarkan keadaan yang lebih rumit dari gerak tubuh yang berputar ketika bebas untuk berkeliling pada bidang horisontal, seperti gasing berputar di trotoar, atau lingkaran atau sepeda di jalan.

MEMS

Sebuah MEMS giroskop mengambil ide dari Foucault pendulum dan menggunakan elemen bergetar, yang dikenal sebagai MEMS (Micro Electro-Mechanical System). Gyro berbasis MEMS awalnya dibuat praktis dan producible oleh Systron Donner Inertial (SDI). Hal ini, SDI adalah produsen besar MEMS giroskop.

FOG

Sebuah giroskop serat optik (FOG) adalah sebuah giroskop yang menggunakan interferensi cahaya untuk mendeteksi rotasi mekanik. Sensor adalah kumparan sebanyak 5 km dari serat optik. Pengembangan rendah-rugi single-mode serat optik pada awal tahun 1970 untuk industri telekomunikasi memungkinkan pengembangan Sagnac efek gyros serat optik.

VSG atau CVG

Sebuah fiber optic gyroscope (VSG), juga disebut coriolis vibratory gyroscope (CVG), menggunakan resonator yang terbuat dari paduan logam yang berbeda. Ini mengambil posisi antara akurasi rendah, rendah-biaya giroskop MEMS dan akurasi lebih tinggi dan lebih tinggi-biaya FOG. Parameter akurasi ditingkatkan dengan menggunakan bahan intrinsik rendah redaman, vacuumization resonator, dan elektronik digital untuk mengurangi drift bergantung pada temperatur dan ketidakstabilan sinyal kontrol.

High-Q Wine-Glass Resonators untuk sensor yang tepat seperti HRG atau CRG didasarkan pada Bryan "efek gelombang inersia". Mereka terbuat dari tinggi kemurnian kaca kuarsa atau dari single-kristal safir .

DTG

Sebuah dynamically tuned gyroscope (DTG) adalah sebuah rotor ditangguhkan oleh gabungan universal dengan pivot lentur. Kekakuan lentur semi independen dari tingkat spin. Namun, inersia dinamis (dari efek reaksi gyroscopic) dari gimbal menyediakan kekakuan pegas negatif sebanding dengan kuadrat dari kecepatan putaran (Howe dan Savet, 1964; Lawrence, 1998). Oleh karena itu, pada kecepatan tertentu, yang disebut kecepatan tuning, dua momen membatalkan satu sama lain, membebaskan dari torsi rotor, kondisi yang diperlukan untuk giroskop yang ideal.

London moment

Sebuah London moment giroskop bergantung pada kuantum mekanik fenomena, dimana berputar superkonduktor menghasilkan medan magnet yang sumbu garis sama persis dengan sumbu putar dari rotor gyroscopic. Sebuah magnetometer menentukan orientasi medan yang dihasilkan, yang interpolasi untuk menentukan sumbu rotasi. Giroskop jenis ini bisa sangat akurat dan stabil. Sebagai contoh, yang digunakan dalam Gravity Probe B percobaan mengukur perubahan dalam orientasi sumbu giroskop berputar untuk lebih dari 0,5 milliarcseconds (1,4 × 10 -7 derajat) selama satu tahun. Hal ini setara dengan pemisahan sudut lebar rambut manusia dilihat dari 32 kilometer (20 mil) jauhnya.

GP-B terdiri dari giro yang hampir-sempurna bola berputar massal terbuat dari kuarsa leburan, yang menyediakan dielektrik dukungan untuk lapisan tipis niobium superkonduktor material. Untuk menghilangkan gesekan ditemukan di bantalan konvensional, rotor perakitan berpusat oleh medan listrik dari enam elektrode. Setelah awal spin-up oleh jet helium yang membawa rotor ke 4.000 RPM, perumahan giroskop dipoles adalah dievakuasi ke vakum ultra tinggi untuk mengurangi drag pada rotor. Asalkan suspensi elektronik tetap bertenaga, ekstrem simetri rotasi, kurangnya gesekan, dan drag rendah akan memungkinkan momentum sudut dari rotor untuk tetap berputar selama sekitar 15.000 tahun.

Sebuah DC sensitif SQUID magnetometer mampu membedakan perubahan sebagai kecil sebagai satu kuantum, atau sekitar 2 × 10 -15 Wb, digunakan untuk memantau giroskop. Sebuah presesi, atau memiringkan, dalam orientasi rotor menyebabkan momen London medan magnet bergeser relatif terhadap perumahan. Bidang bergerak melewati sebuah superkonduktor lingkaran penarik tetap untuk perumahan, mendorong arus listrik kecil. Arus menghasilkan tegangan pada hambatan shunt, yang memutuskan untuk koordinat bola dengan mikroprosesor. Sistem ini dirancang untuk meminimalkan Lorentz torsi pada rotor.

Penggunaan

Selain digunakan dalam kompas, pesawat perangkat komputer, menunjuk, dll, giroskop telah diperkenalkan ke elektronik konsumen. Sejak giroskop memungkinkan perhitungan orientasi dan rotasi, desainer telah memasukkan mereka ke teknologi modern. Integrasi giroskop telah memungkinkan untuk pengakuan yang lebih akurat gerakan dalam ruang 3D dari accelerometer tunggal sebelumnya dalam sejumlah smartphone. Scott Steinberg, dikenal karena kritik pada teknologi baru dirilis, mengatakan bahwa penambahan baru dari giroskop di iPhone 4 dapat "benar-benar mendefinisikan kembali cara kita berinteraksi dengan aplikasi download". Nintendo telah terintegrasi giroskop ke dalam Wii konsol Wii Remote controller dengan sepotong tambahan hardware yang disebut " Wii MotionPlus ". Hal ini juga termasuk dalam 3DS, yang mendeteksi gerakan saat berputar.

Menggabungkan data accelerometer dan giroskop.

Langkah pertama dalam menggunakan sebuah perangkat yang menggabungkan kombinasi IMU accelerometer dan giroskop adalah untuk menyelaraskan mereka sistem koordinat. Cara termudah untuk melakukannya adalah untuk memilih sistem koordinat accelerometer sebagai sistem koordinat Anda referensi. Data accelerometer yang paling lembar akan menampilkan arah X, Y, Z sumbu relatif terhadap citra chip fisik atau perangkat. Sebagai contoh di sini adalah arah dari X, Y, Z sumbu seperti yang ditunjukkan dalam spesifikasi untuk Acc_Gyro papan:

Langkah berikutnya adalah:

• Mengidentifikasi output giroskop yang sesuai dengan RateAxz, nilai-nilai RateAyz dibahas di atas.
• Menentukan apakah output tersebut perlu dibalik karena posisi fisik giroskop relatif terhadap accelerometer.

Jangan berasumsi bahwa jika giroskop memiliki output ditandai X atau Y, itu akan sesuai dengan setiap sumbu dalam sistem koordinat accelerometer, bahkan jika output ini merupakan bagian dari unit IMU. Cara terbaik adalah untuk menguji itu. Berikut adalah urutan sampel untuk menentukan output dari giroskop sesuai dengan nilai RateAxz dibahas di atas.

• Mulai dari menempatkan perangkat dalam posisi horisontal. Kedua X dan output Y dari accelerometer akan output tegangan nol-g (misalnya untuk Acc_Gyro board ini 1.65V)
• Awal berikutnya perangkat berputar di sekitar sumbu Y, cara lain untuk mengatakan itu adalah bahwa Anda memutar perangkat di pesawat XZ, sehingga X dan Z accelerometer perubahan output dan output Y tetap konstan.
• Sementara memutar perangkat pada catatan kecepatan konstan yang giroskop perubahan output, output giroskop lain harus tetap konstan
• Output giroskop yang berubah selama rotasi di sekitar sumbu Y (rotasi di pesawat XZ) akan memberikan nilai masukan untuk AdcGyroXZ, dari mana kita menghitung RateAxz
• Langkah terakhir adalah untuk memastikan arah rotasi sesuai dengan model kami, dalam beberapa kasus, Anda mungkin harus membalikkan nilai RateAxz karena posisi fisik giroskop relatif terhadap accelerometer
• Tampil lagi tes di atas, memutar perangkat di sekitar sumbu Y, kali ini memantau output X dari accelerometer (AdcRx dalam model kita). Jika AdcRx tumbuh (yang pertama 90 derajat rotasi dari posisi horisontal), maka AdcGyroXZ harus menurun. Hal ini disebabkan kenyataan bahwa kita sedang memantau vektor gravitasi dan bila perangkat berputar di satu arah vektor akan memutar dalam arah yang berlawanan (relatif terhadap sistem coordonate perangkat, yang kita gunakan).

Sumber Artikel : Wikipedia