Chọn La Bàn Con Quay và La Bàn Quang

La bàn con quay (Gyrocompass)

La bàn con quay

Nguyên lý hoạt động:

Sử dụng một con quay hồi chuyển (gyroscope) là một khối kim loại nặng, hình đĩa dẹt, được cấp điện và quay với tốc độ rất cao (thường là hàng nghìn vòng/phút).
Nguyên tắc chính là sự kết hợp của tính bền vững (bảo toàn mô-men động lượng) và lực tiến động (precession) do sự quay của Trái Đất và trọng lực.
Trục quay của con quay sẽ dần dần căn chỉnh song song với trục quay của Trái Đất, từ đó xác định chính xác hướng Bắc thật (True North).

Ưu điểm chính:

Độ chính xác cao và ổn định, đặc biệt hữu ích trên các tàu lớn và máy bay.
Không bị ảnh hưởng bởi từ trường Trái Đất hay nhiễu từ cục bộ (từ thân tàu, vật liệu thép).
Là thiết bị bắt buộc trên các tàu thương mại theo quy định hàng hải.

Nhược điểm:

Có bộ phận cơ học chuyển động (roto) nên dễ bị hao mòn, cần bảo trì thường xuyên.
Thời gian khởi động lâu (cần thời gian để con quay đạt tốc độ và căn chỉnh hướng).
Kích thước lớn và trọng lượng nặng hơn so với FOG.
Yêu cầu cấp điện liên tục để duy trì sự quay của con quay.

La bàn quang

Nguyên lý hoạt động:

Sử dụng Hiệu ứng Sagnac và không có bất kỳ bộ phận cơ học chuyển động nào.
Cấu tạo: Bao gồm một cuộn sợi quang rất dài (hàng trăm đến hàng nghìn mét) và một nguồn sáng laser.
Hai chùm tia laser được truyền qua cuộn sợi quang theo hai hướng ngược nhau.
Khi thiết bị quay (ví dụ: do sự quay của Trái Đất), sẽ tạo ra sự khác biệt về pha (phase shift) giữa hai chùm tia.
Bộ xử lý điện tử đo lường sự thay đổi pha này để tính toán vận tốc góc, từ đó suy ra hướng Bắc thật.

Ưu điểm chính:

Độ chính xác rất cao (thường cao hơn la bàn con quay truyền thống).
Không có bộ phận chuyển động cơ học nên không bị hao mòn, tuổi thọ cao và hầu như không cần bảo trì.
Thời gian khởi động cực nhanh (gần như tức thì).
Kích thước nhỏ gọn và trọng lượng nhẹ (là một lợi thế lớn cho các hệ thống dẫn đường quán tính (IMU) tiên tiến).
Khả năng chịu sốc và rung động cao.

Nhược điểm: