北京综采工作面惯性导航系统

高速转动的刚体被大家称为陀螺，利用支撑架增加一个或两个自由度制作而成的陀螺仪具有特殊的性质：定轴性、进动性，利用这两个性质根据牛顿定律可以计算出某一方向的角速度。惯性器件一：陀螺仪敏感角速度原理-有驾定轴性：高速运转的刚体在不受外力矩的作用下旋转轴方向相对惯性空间不变。进动性：陀螺仪转子高速转动时，陀螺仪内环轴方向受力后，陀螺主轴绕外环轴转动；外环轴方向受力后，陀螺主轴绕内环转动。这与转子静止时不同。陀螺仪通过实时监测角速度和方向变化，为航空航天等领域提供了关键的导航和控制支持。北京综采工作面惯性导航系统

光纤陀螺仪的原理是利用光程的变化检测出两条光路的相位差，就可以测出光路旋转角速度，主要用于航空，航海，航天和国家防护工业和农业领域。微机电陀螺仪MEMS一般会用在手机等电子产品上，通常有两个方向的可移动电容板，径向的电容板加震荡电压迫使物体做径向运动，横向的电容板测量由于横向运动带来的电容变化，所以由电容的变化可以计算出角速度。所以，陀螺仪不光是用在手机里那么简单，大到航海，航空和航天，导弹、卫星运载器，国家防护等领域，并且地面设施、矿山隧道、地下铁路、石油钻探都离不开它。在生活中汽车导行，手机，环境监控等领域都需要陀螺仪的参与。北京综采工作面惯性导航系统陀螺仪可以实现无需外部参考的导航，适用于各种环境和条件下的导航需求。

如果大家不理解，举个例子，前面有一个大楼，用手机摄像头对准它，马上就可以在屏幕上得到这座大楼的相关参数，比如楼的高度，宽度，海拔，如果连接到数据库，甚至可以得到这座大厦的物主、建设时间、现在的用途、可容纳的人数等。陀螺仪较新技术简介和发展趋势，目前，陀螺仪技术正在由传统的机械转子陀螺向以光学陀螺仪为表示的新型陀螺仪转变，下面再简要介绍几种处在技术领域前沿的新型陀螺仪技术，希望能够帮助读者开阔视野，了解到国外陀螺仪技术的较新发展。

光纤陀螺仪，从20世纪60年代开始，美国海军研究办公室希望发展一种比氦-氖环形激光陀螺仪的成本更低、制造流程更简单、精度更高的光纤角速度传感器，也就是俗称的光纤陀螺。目前，较为常见的光纤陀螺仪是相敏光纤陀螺仪，通过测量在一个光纤线圈中的两束反向传播光束的相移以敏感载体转动，从而计算出其角速率。因此，光纤陀螺仪的精度主要取决于其采用的光纤种类和光电检测系统，偏值一般处于0.001度/时-0.0002度/时之间。现在，光纤陀螺仪已经被普遍应用于鱼雷、战术导弹、潜艇和航天器等。在大型工程和科研项目中，陀螺仪可与加速度计等传感器结合，实现复杂环境下的精确测量和控制。

陀螺仪在现代科技中扮演着不可或缺的角色。从导航定位到稳定控制，从虚拟现实到科学研究，陀螺仪的应用范围普遍且重要。随着科技的不断发展，陀螺仪的性能和应用也将得到进一步提升和拓展。惯性导航系统就是陀螺仪的一种应用。例如，哈勃望远镜，或用在水下潜艇的钢制船体内。由于陀螺仪所具有的精度，其也被用于维护隧道采矿方向的回转经纬仪。[4] 陀螺仪还可用于制作陀螺罗盘，用以补充或替代普通载具、船舶、飞机或空间飞船中使用的磁罗盘，或者辅助自行车、摩托车和船舶的稳定性，同时也可以用作惯性导航系统的一部分。微机电陀螺仪在智能手机等电子消费品中很受欢迎。陀螺仪可以测量物体的旋转速度和角度，从而帮助确定物体的方向和位置。深圳实时惯导

陀螺仪作为现代导航和控制技术中的重要组成部分，为多个领域的精确测量和定位提供了不可或缺的支持。北京综采工作面惯性导航系统

单自由度陀螺仪给陀螺增加了一个自由度，共有两个自由度。单自由度陀螺仪模型如图3所示，x、y、z分别为陀螺仪的三个周，x方向没有自由度。转子飞速转动的动量H沿z轴方向。当基座绕z轴转动或y轴转动时，由于内框架具有隔离运动作用，转子不会随着基座的转动而转动。当基座绕x轴转动时，内框架轴有一对力F作用在内框架轴的两端，形成力矩M_x，方向沿x轴方向。由于陀螺仪没有该方向的转动自由度，力矩M_x使陀螺仪绕内框架进动，沿y轴方向。总之，单自由度陀螺仪可敏感缺少自由度方向的角速度。北京综采工作面惯性导航系统