555 ผมทำงานสายนี้พอดี....

Gimbaled Inertial Navigation System จะแตกต่างกับ Strapdown Inertial Navigation System ที่เดี๋ยวนี้นิยมใช้กันครับ
Gimbal จะเป็น Mechanical system มากกว่า

ก่อนอื่นต้องทำความรู้จักกับ Gimbal ก่อนครับ องค์ประกอบมันมีประมาณนี้


คือจะมี Stable platform ที่ไม่ว่าข้างนอกจะเอียงยังงัย Stable platform จะคงที่อยู่ได้ โดยใช้ Mechnical gyroscope (มวล หมุนให้เร็ว เพื่อรักษา angular momentum) ปล. ไม่ใช่ MEMS gyroscope ที่เอามาใช้ในพวกมือถือนะครับ คนละประเภทกัน

Stable platform นี้จะติดกับ วงแหวน หรือ gimbal อย่างน้อยสามอัน เพื่อให้ตัว platform หมุนได้อิสระจากภายนอก
ทีนี้เนี่ย มันมีจังหวะนึง ที่วงแหวนสองอัน หรือทั้งสามอันมันเกิดมาอยู่แนวเดียวกัน (รูปขวา)


กลายเป็นว่า แทนที่ตัว platform จะหมุนได้อิสระทั้งสามแกน กลับเหลือหมุนได้แค่หนึ่งหรือสองแกน (ในรูปขวา) นั่นคือ gimbal lock ครับ

จริงๆ gimbal lock นี้ ก้อยังใช้กับ strapdown inertial navigation ที่ไม่มีชิ้นส่วนกลไกด้วยครับ ใช้แสดงถึงจังหวะที่มี singularity ในสมการที่ใช้ในการคำนวนทำให้ degree of freedom ลดลงครับ
(ุถ้าจะให้ อธิบาย ยาวแน่ หยุดก่อนดีกว่า)

ปล. เอารูป ST-124 ที่ใช้ในจรวด saturn 5 มาฝากละกันครับ เห็นชัดๆว่าตัว gimbal เป็นยังงัย