陀螺儀器較早是用于航海導(dǎo)航,但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,,它在航空和航天事業(yè)中也得到普遍的應(yīng)用,。陀螺儀器不只可以作為指示儀表,,而更重要的是它可以作為自動控制系統(tǒng)中的一個敏感元件,,即可作為信號傳感器,。根據(jù)需要,陀螺儀器能提供準(zhǔn)確的方位,、水平,、位置,、速度和加速度等信號,,以便駕駛員或用自動導(dǎo)航儀來控制飛機(jī),、艦船或航天飛機(jī)等航行體按一定的航線飛行,而在導(dǎo)彈,、衛(wèi)星運載器或空間探測火箭等航行體的制導(dǎo)中,,則直接利用這些信號完成航行體的姿態(tài)控制和軌道控制。作為穩(wěn)定器,,陀螺儀器能使列車在單軌上行駛,,能減小船舶在風(fēng)浪中的搖擺,能使安裝在飛機(jī)或衛(wèi)星上的照相機(jī)相對地面穩(wěn)定等等,。作為精密測試儀器,,陀螺儀器能夠為地面設(shè)施、礦山隧道,、地下鐵路,、石油鉆探以及導(dǎo)彈發(fā)射井等提供準(zhǔn)確的方位基準(zhǔn)。由此可見,,陀螺儀器的應(yīng)用范圍是相當(dāng)普遍的,,它在現(xiàn)代化的國家防護(hù)建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中均占重要的地位。陀螺儀的特點之一是響應(yīng)速度快,,可實時反饋物體的角速度變化,。云南慣性導(dǎo)航系統(tǒng)批發(fā)
振動陀螺儀,MEMS陀螺儀因其體積小,、成本低,、易批量生產(chǎn)等優(yōu)勢,現(xiàn)階段已基本占據(jù)低精度市場,,隨著工藝水平,、計算機(jī)技術(shù)和數(shù)據(jù)算法的不斷發(fā)展,其精度性能有望實現(xiàn)質(zhì)的突破,,進(jìn)入慣性級陀螺儀應(yīng)用領(lǐng)域,。半球諧振陀螺儀較好地滿足理想慣性傳感器的性能指標(biāo),在成功應(yīng)用到空間領(lǐng)域的基礎(chǔ)上,,向航海領(lǐng)域的推廣已成為必然趨勢,,例如,法國已將半球諧振陀螺儀作為新一代海洋導(dǎo)航定位系統(tǒng)的主要慣性導(dǎo)航設(shè)備,,賽峰電子與防務(wù)公司基于HRG Crystal技術(shù)研發(fā)的布盧·瑙特(BlueNaute)系列慣性導(dǎo)航系統(tǒng),,已開始應(yīng)用到工程船舶、科考船和海警船等載體上[20],;另外,,結(jié)合新型制作工藝,,大力開發(fā)基于MEMS技術(shù)的微半球諧振陀螺儀(micro-HRG, MHRG)也是未來的熱點研究方向。浙江慣性導(dǎo)航系統(tǒng)制造近年來,,微型化和集成化的陀螺儀技術(shù)不斷進(jìn)步,,為便攜式設(shè)備和智能手機(jī)的導(dǎo)航功能提供了新的解決方案。
陀螺儀是用高速回轉(zhuǎn)體的動量矩敏感殼體相對慣性空間繞正交于自轉(zhuǎn)軸的一個或二個軸的角速度檢測裝置,。利用其他原理制成的角速度檢測裝置起同樣功能的也稱陀螺儀,。繞一個支點高速轉(zhuǎn)動的剛體稱為陀螺(top)。通常所說的陀螺是特指對稱陀螺,,它是一個質(zhì)量均勻分布的,、具有軸對稱形狀的剛體,其幾何對稱軸就是它的自轉(zhuǎn)軸,。在一定的初始條件和一定的外在力矩作用下,,陀螺會在不停自轉(zhuǎn)的同時,環(huán)繞著另一個固定的轉(zhuǎn)軸不停地旋轉(zhuǎn),,這就是陀螺的旋進(jìn)(precession),,又稱為回轉(zhuǎn)效應(yīng)(gyroscopic effect)。陀螺旋進(jìn)是日常生活中常見的現(xiàn)象,,許多人小時候都玩過的陀螺就是一例,。
1950s,美國查爾斯·史塔克·德雷伯實驗室,,采用液浮支撐技術(shù),,研制出液浮陀螺儀,使陀螺儀的精度達(dá)到了慣性級要求,。1960s,,美國羅伯特·克雷格,研制出動力調(diào)諧陀螺儀,,在戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈和特種飛機(jī)等平臺成功應(yīng)用1963,,美國研制出激光陀螺儀,隨后將其應(yīng)用到飛機(jī)與戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈1964,,美國研制出靜電陀螺儀,,并于1979年將其應(yīng)用于“三叉戟”彈道導(dǎo)彈核潛艇,使得潛艇導(dǎo)航能力實現(xiàn)質(zhì)的飛躍1990s,,以微機(jī)電陀螺儀(MEMS),、半球諧振陀螺儀(RG)為表示的振動陀螺儀,以及以核磁共振陀螺儀(NMRG),、原子干涉陀螺儀(AIG)為表示的原子陀螺儀快速發(fā)展,。激光式陀螺儀采用激光束在Sagnac效應(yīng)中的干涉現(xiàn)象,實現(xiàn)高精度角速度測量,。
陀螺儀是一種慣性傳感器,,用于測量角速度或角位移,。它們普遍應(yīng)用于航空航天、汽車,、機(jī)器人,、vr/ar和消費電子產(chǎn)品。陀螺儀的工作原理基于角動量守恒,,產(chǎn)生與角速度成正比的力矩,,從而測量旋轉(zhuǎn),。它們可分為機(jī)械陀螺儀,、mems陀螺儀和光纖陀螺儀,精度和靈敏度因應(yīng)用而異,。陀螺儀還用于醫(yī)療,、工業(yè)自動化和運動捕捉等領(lǐng)域??刂屏赝勇輧x(CMG)是一種固定輸出萬向節(jié)設(shè)備的例子,,被用于在航天器上通過陀螺儀阻力來保持或維護(hù)所期望的姿態(tài)角或方向。在某些特殊情況下,,可以省略外部萬向節(jié)(或其當(dāng)量),,這樣的轉(zhuǎn)子就只能在兩個角度自由旋轉(zhuǎn)。還有一些其他情況下,,轉(zhuǎn)子的重心可能偏離擺蕩軸,,因此轉(zhuǎn)子的重心和轉(zhuǎn)子的懸掛中心就可能不會重合。未來,,隨著人工智能和自動駕駛技術(shù)的發(fā)展,,陀螺儀將繼續(xù)發(fā)揮關(guān)鍵作用,支持智能交通和自動化系統(tǒng)的實現(xiàn),。浙江慣性導(dǎo)航系統(tǒng)制造
陀螺儀的誤差來源包括溫度,、濕度、振動等,,研究人員致力于降低這些因素的影響,。云南慣性導(dǎo)航系統(tǒng)批發(fā)
陀螺穩(wěn)定平臺,以陀螺儀為主要元件,,使被穩(wěn)定對象相對慣性空間的給定姿態(tài)保持穩(wěn)定的裝置,。穩(wěn)定平臺通常利用由外環(huán)和內(nèi)環(huán)構(gòu)成制平臺框架軸上的力矩器以產(chǎn)生力矩與干擾力矩平衡使陀螺儀停止旋進(jìn)的穩(wěn)定平臺稱為動力陀螺穩(wěn)定器。陀螺穩(wěn)定平臺根據(jù)對象能保持穩(wěn)定的轉(zhuǎn)軸數(shù)目分為單軸,、雙軸和三軸陀螺穩(wěn)定平臺,。陀螺穩(wěn)定平臺可用來穩(wěn)定那些需要精確定向的儀表和設(shè)備,如測量儀器,、天線等,,并已普遍用于航空和航海的導(dǎo)航系統(tǒng)及火控,、雷達(dá)的萬向支架支承。根據(jù)不同原理方案使用各種類型陀螺儀為元件,。其中利用陀螺旋進(jìn)產(chǎn)生的陀螺力矩抵抗干擾力矩,,然后輸出信號控、照相系統(tǒng),。云南慣性導(dǎo)航系統(tǒng)批發(fā)