貴州軌檢測(cè)量慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

人們利用陀螺的力學(xué)性質(zhì)所制成的各種功能的陀螺裝置稱為陀螺儀(gyroscope)，它在航海、航天、特種等各個(gè)領(lǐng)域有著普遍的應(yīng)用。比如：回轉(zhuǎn)羅盤、定向指示儀、炮彈的翻轉(zhuǎn)、陀螺的章動(dòng)等。陀螺儀的種類很多，按用途來分，它可以分為傳感陀螺儀和指示陀螺儀。傳感陀螺儀用于飛行體運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，作為水平、垂直、俯仰、航向和角速度傳感器。指示陀螺儀主要用于飛行狀態(tài)的指示，作為駕駛和領(lǐng)航儀表使用。陀螺儀還可分為壓電陀螺儀，微機(jī)械陀螺儀，光纖陀螺儀和激光陀螺儀，它們都是電子式的，并且它們可以和加速度計(jì)，磁阻芯片，GPS，做成慣性導(dǎo)航控制系統(tǒng)。陀螺儀的主要作用是測(cè)量和維持物體的角速度和姿態(tài)，為導(dǎo)航、制導(dǎo)等領(lǐng)域提供支持。貴州軌檢測(cè)量慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

陀螺儀在智能手機(jī)中的應(yīng)用，陀螺儀的使用距離我們較近的就是我們的手機(jī)，陀螺儀在手機(jī)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：導(dǎo)航。陀螺儀自被發(fā)明開始，就用于導(dǎo)航，先是德國(guó)人將其應(yīng)用在V1、V2火箭上，因此，如果配合GPS，手機(jī)的導(dǎo)航能力將達(dá)到前所未有的水準(zhǔn)。實(shí)際上，很多專業(yè)手持式GPS上也裝了陀螺儀，如果手機(jī)上安裝了相應(yīng)的軟件，導(dǎo)航能力絕不亞于很多船舶、飛機(jī)上用的導(dǎo)航儀。還可以實(shí)現(xiàn)GPS的慣性導(dǎo)航：當(dāng)汽車行駛到隧道或城市高大建筑物附近，沒有GPS訊號(hào)時(shí)，可以通過陀螺儀來測(cè)量汽車的偏航或直線運(yùn)動(dòng)位移，從而繼續(xù)導(dǎo)航。湖南車載航姿儀在航天器、飛機(jī)、導(dǎo)彈等航空航天器材中，陀螺儀用于測(cè)量和控制姿態(tài)，確保飛行和導(dǎo)航的精確性和安全性。

下面重點(diǎn)說說。陀螺儀可以幫助手機(jī)實(shí)現(xiàn)很多增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的功能。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是近期才冒出的概念，和虛擬現(xiàn)實(shí)一樣，是計(jì)算機(jī)的一種應(yīng)用。大意是可以通過手機(jī)或者電腦的處理能力，讓人們對(duì)現(xiàn)實(shí)中的一些物體有跟深入的了解。如果大家不理解，舉個(gè)例子，前面有一個(gè)大樓，用手機(jī)攝像頭對(duì)準(zhǔn)它，馬上就可以在屏幕上得到這座大樓的相關(guān)參數(shù)，比如樓的高度，寬度，海拔，如果連接到數(shù)據(jù)庫，甚至可以得到這座大廈的物主、建設(shè)時(shí)間、現(xiàn)在的用途、可容納的人數(shù)等等。

下面，我們以單自由度陀螺儀為例，來解析角速度測(cè)量的原理。單自由度陀螺儀的簡(jiǎn)化模型如下圖所示，其中x、y、z分別表示陀螺儀的三個(gè)軸。假設(shè)基座被固定在汽車上，y軸即為汽車的前進(jìn)方向。當(dāng)汽車?yán)@y軸或z軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)環(huán)起到了隔離運(yùn)動(dòng)的作用，陀螺轉(zhuǎn)軸并不會(huì)隨汽車轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。但當(dāng)汽車?yán)@x軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)環(huán)上會(huì)產(chǎn)生一對(duì)力F，形成沿x軸方向的力矩mx。由于陀螺儀在x軸方向沒有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，力矩mx將使陀螺主軸繞內(nèi)環(huán)y軸進(jìn)動(dòng)。因此，通過測(cè)量y軸的角速度，我們可以間接測(cè)量到汽車在x軸的角速度。具體的建模和求解過程需要基于動(dòng)量矩定理，這里不再詳細(xì)展開。陀螺儀的特點(diǎn)之一是響應(yīng)速度快，可實(shí)時(shí)反饋物體的角速度變化。

各種陀螺儀的應(yīng)用：陀螺儀發(fā)明后首先應(yīng)用在飛機(jī)上，后來又被用在導(dǎo)彈上，采用陀螺儀確定方向和角度，就可計(jì)算出飛行路線，從而進(jìn)行姿態(tài)控制。手機(jī)陀螺儀就是把機(jī)械陀螺儀縮小了裝在手機(jī)主板上的，其實(shí)我也是這么想的，但永遠(yuǎn)不要低估科技的力量，現(xiàn)在都發(fā)展到有激光陀螺儀，光纖陀螺儀，以及微機(jī)電陀螺儀，雖然還叫陀螺儀，但其原理跟機(jī)械陀螺儀完全不一樣，激光陀螺儀的原理是利用光程差來測(cè)量旋轉(zhuǎn)角速度，在閉合光路中，由同一光源發(fā)出的沿順時(shí)針方向和反時(shí)針方向傳輸?shù)膬墒夂凸飧缮妫脵z測(cè)相位差或干涉條紋的變化，就可以測(cè)出閉合光路旋轉(zhuǎn)角速度。主要用于航空，航天，國(guó)家防護(hù)等檔次高領(lǐng)域。分類上，陀螺儀可以分為機(jī)械陀螺儀和光學(xué)陀螺儀兩種。高動(dòng)態(tài)航姿儀安裝

陀螺儀分為機(jī)械式、激光式和光纖式三大類，各自具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和局限性。貴州軌檢測(cè)量慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

陀螺儀在手機(jī)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1、可以用作輸入設(shè)備。陀螺儀相當(dāng)于一個(gè)立體的鼠標(biāo)，這個(gè)功能和第三大用途中的游戲傳感器很類似，甚至可以認(rèn)為是一種類型。通過小幅度的傾斜，偏轉(zhuǎn)手機(jī)，實(shí)現(xiàn)菜單，目錄的選擇和操作的執(zhí)行。(比如前后傾斜手機(jī)，實(shí)現(xiàn)通訊錄條目的上下滾動(dòng);左右傾斜手機(jī)，實(shí)現(xiàn)瀏覽頁面的左右移動(dòng)或者頁面的放大或縮小。2、也是未來較有前景和應(yīng)用范圍的用途。那就是可以幫助手機(jī)實(shí)現(xiàn)很多增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的功能。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是才冒出的概念，和虛擬現(xiàn)實(shí)一樣，是計(jì)算機(jī)的一種應(yīng)用。大意是可以通過手機(jī)或者電腦的處理能力，讓人們對(duì)現(xiàn)實(shí)中的一些物體有更深入的了解。貴州軌檢測(cè)量慣性導(dǎo)航系統(tǒng)