Un giroscop direcțional, cu cuvântul giroscop care înseamnă giroscop, este un instrument folosit pentru a indica direcția în care se deplasează o aeronavă. Utilizarea numai a busolei magnetice poate duce uneori la erori în timpul anumitor moduri de zbor a aeronavei. Giroscopiile direcționale sunt de obicei utilizate în combinație cu o busolă magnetică și sunt situate în cabina pilotului. Pot fi găsite o varietate de giroscopii direcționale cu diferite niveluri de complexitate.
Când o aeronavă se înclină sau se rostogolește pe o parte, un ac de busolă magnetică va începe în general să îndrepte într-o direcție incorectă. Aceasta se numește eroare de înclinare și crește cu cât un pilot înclină o aeronavă. În mod similar, busolele vor citi incorect în perioadele de accelerare și decelerare. Cu excepția momentelor de zbor constant, la nivel, este necesar să se ia în considerare orientarea unei aeronave pentru măsurători precise a direcției.
Pentru a determina orientarea unei aeronave, se folosește un giroscop. Giroscoapele se bazează pe principiul conservării momentului unghiular. Un disc este montat într-un cadru pivotant și este rotit la o viteză mare de rotație. Rezultatul este un disc rotativ care va menține aceeași orientare, indiferent de modificările orientării cadrului. Într-o aeronavă, de exemplu, discul care se învârte va îndrepta în aceeași direcție, chiar și în cazul în care avionul se înclină, se rotește și se rostogolește.
Faptul că Pământul se rotește înseamnă că ocazional un giroscop direcțional trebuie resetat de la o referință de busolă. Această nevoie de corecție periodică este experimentată cel mai mult în apropierea polilor și cel mai puțin în apropierea ecuatorului Pământului. Într-o aeronavă simplă, pilotul poate recalibra manual giroscopul direcțional de câteva ori pe oră. Avioanele mai sofisticate folosesc ceea ce se numesc giroscopii sclavi, care sunt actualizate continuu electronic.
Afișajul de ieșire al unui giroscop direcțional este similar cu cel al unei busole. Există adesea un contur al unui avion cu nasul îndreptat în direcția de deplasare. Numerele încep de obicei la poziția nordică și cresc în sensul acelor de ceasornic într-un cerc complet. Numerele pot reprezenta zeci de grade de la 0 la 36 în loc de la 0 la 360 de grade.
Într-o navă spațială, busolele magnetice nu sunt de obicei utile. Cu toate acestea, poate fi folosită o formă de giroscop direcțional pentru a determina orientarea. Giroscoapele funcționează perfect în spațiu deoarece legea conservării momentului unghiular se aplică universal. Atâta timp cât discul giroscopului care se învârte nu încetinește excesiv din cauza frecării, axa de rotație a giroscopului va menține aceeași orientare.