Компас указывает направление на определённую точку (магнитный полюс). Вообще говоря, "юзеру" часто по фигу физические принципы - пму нужно выполнение функции. Например, задача компаса - показывать некоторое выделенное направление независимо от собственного движения самого аппарата. Гирокомпас - это просто одна из реализаций данной функции, не привязанная к магнитному полю Земли.
Физический принцип работы гирокомпаса - закон инерции. Тот самый, в формулировки Галилея. Что еже тело движется равномерно и прямолинейно, то оно так и будет двигаться, а чтоб его с этого движения сдвинуть - надо приложить силу. Причём чем больше масса и чем быстрее движется тело, тем больше должна быть сила, которую надо приложить к телу, чтоб изменить его скорость (в том числе и по направлению). Впрочем, это уже не только закон инерции Галилея, но и закон сохранения импульса...
Но закон инерции применим не только к прямолинейному движению, но и к вращательному: вращающееся тело стремится сохранить и скорость своего вращения, и (что особенно важно) направление оси вращения. Вот именно на этом принципе и работает любой гироскоп: это по сути маховик, раскрученный до высокой скорости. И коль скоро он раскручен - то ему становится чертовски трудно изменить направление своего вращения. А значит, если свести к минимуму внешние воздействия, он может сколь угодно долго сохранять это направление - что, собственно, от компаса и требуется.
Поэтому гирокомпас - это тяжёлый маховик, раскрученный до высокой скорости и подвешенный в специальном подвесе (карданов подвес), который сводит к минимуму влияние аппарата (судна, самолёта, торпеды...) на ориентацию оси вращения. Так что если эту ось заранее сориентировать параллельно оси вращения Земли - эта ориентация так и будет сохраняться, в том числе и на рейсах большой протяжённости (когда направление местной вертикали может измениться вообще на противоположное - как, например, при полёте Москва - Лос-Анджелес или хоть Москва - Йоханнесбург).
Преимущества гироскопа: его можно сориентировать на географический полюс, а не на магнитный, то есть он будет показывать честное географическое направление на север. Он поэтому не чувствителен к дрейфу магнитных полюсов, то есть не нужно будет каждый год менять таблицы пересчёта, а самое главное - к железу, которое рядом. То есть трюк с компасом, который проделал Себастьян Негоро в "Пятнадцатилетнем капитане" Ж. Верна, с гирокомпасом бы не прошёл. Наконец, начальная ориентация его может быть произвольной: торпеде по фигу где там север, но вот заданное направление движения она должна держать очень даже хорошо.
Недостатки тоже есть, как же без них... Прежде всего это необходимость источника питания. Идеального ничего нет, так что трения не избежать. Поэтому для поддержания скорости вращения требуется всё время "подкручивать" маховик. Второе - прецессия. Опять же, идеального ничего нет, поэтому несимметрия распределения масс в маховике и, особенно, влияние подвеса с течением времени вызывают изменение первоначальной ориентации оси вращения, и нужно корректировать ориентацию маховика или же измерять накопившуюся ошибку и учитывать её в навигационных расчётах.
