到了第二次世界大戰,各個國家都玩命的制造新式武器,德國人搞了飛彈去炸英國,這是這里導彈的雛形。從德國飛到英國,千里迢迢怎么讓飛彈能飛到,還能落到目標呢?于是,德國人搞出來慣性制導系統。慣性制導系統采用用陀螺儀確定方向和角速度,用加速度計測試加速度,然后通過數學計算,就可以算出飛彈飛行的距離和路線,然后控制飛行姿態,爭取讓飛彈落到想去的地方。不過那時候計算機也好,儀器也好,精度都是不太夠的,所以德國的飛彈偏差很大,想要炸倫敦,結果炸得到處都是,頗讓英國人恐慌了一陣。激光陀螺儀因其高精度和長期穩定性,在導航系統、慣性導航系統及科研實驗中得到普遍應用。上海抗震航姿儀
光學陀螺儀,光學陀螺儀因其精度高、穩定性高、體積小、抗干擾能力強等優勢,是目前捷聯式慣性導航系統中使用的主流產品,在市場中仍占據著主導地位。激光陀螺儀近年來不斷朝著高精度、小型化、低成本的方向快速發展,但如何更有效地減小閉鎖效應,更好地提升激光陀螺儀的精度仍是亟待突破的難題。光纖陀螺儀雖然晚于激光陀螺儀出現,但發展勢頭迅猛,美國、法國、俄羅斯和日本等發達國家,研制的新產品不斷涌現,滿足了不同領域的實際應用需求,下階段,融合多種技術,從精度、穩定性、體積和成本等方面提高光纖陀螺儀的整體性能,并采用有效手段克服外界環境的影響,將是光纖陀螺儀的重點研究方向。吉林防爆型陀螺儀陀螺儀利用陀螺效應,即旋轉物體的角動量會保持不變,來測量物體的旋轉。
類型:有不同類型的陀螺儀,包括:機械陀螺儀:使用旋轉質量來產生角動量。微機電系統(MEMS)陀螺儀:使用微型制造技術制作的微型陀螺儀。光纖陀螺儀(FOG):使用光的干涉原理來測量角速度。精度和靈敏度:陀螺儀的精度和靈敏度對于測量小角速度和角度變化至關重要。高精度陀螺儀可用于要求極高穩定性和精確度的應用,如航天器導航。其他用途:除了上述用途外,陀螺儀還可用于:醫療:監測患者運動和姿勢;工業自動化:測量機器人臂和輸送帶的運動;運動捕捉:記錄運動員或舞者的動作;陀螺儀,這個聽起來似乎與古老玩具“陀螺”有著千絲萬縷聯系的設備,在現代科技中扮演著舉足輕重的角色。
陀螺儀到底有什么用呢?頭一大用途,導航。陀螺儀自被發明開始,就用于導航,先是德國人將其應用在V1、V2火箭上,因此,如果配合GPS,手機的導航能力將達到前所未有的水準。實際上,目前很多專業手持式GPS上也裝了陀螺儀。第二大用途,可以和手機上的攝像頭配合使用,比如防抖,這會讓手機的拍照攝像能力得到很大的提升。第三大用途,各類游戲的傳感器 ,比如飛行游戲,體育類游戲,甚至包括一些頭一視角類射擊游戲,陀螺儀完整監測游戲者手的位移,從而實現各種游戲操作效果。第四大用途,可以用作輸入設備,陀螺儀相當于一個立體的鼠標,這個功能和第三大用途中的游戲傳感器很類似,甚至可以認為是一種類型。陀螺儀的測量數據具有實時性和連續性,為動態環境下的控制提供可靠依據。
作為穩定器,陀螺儀器能使列車在單軌上行駛,能減小船舶在風浪中的搖擺,能使安裝在飛機或衛星上的照相機相對地面穩定等等。作為精密測試儀器,陀螺儀器能夠為地面設施、礦山隧道、地下鐵路、石油鉆探以及導彈發射井等提供準確的方位基準。陀螺儀器的應用范圍是相當普遍的,它在現代化的國家防護建設和國民經濟建設中均占重要的地位。基本上陀螺儀是一種機械裝置,其主要部分是一個繞旋轉軸以極高角速度旋轉的轉子,轉子裝在一支架內;在通過轉子中心軸XX1上加一內環架,那么陀螺儀就可環繞平面兩軸作自由運動;然后,在內環架外加上一外環架,則這個陀螺儀有兩個平衡環,可以環繞平面 [2]三軸作自由運動,成為一個完整的太空陀螺儀(space gyro)。陀螺儀具有高靈敏度、高穩定性和抗干擾能力,能滿足各種極端環境下的測量需求。吉林防爆型陀螺儀
陀螺儀可以用于船舶和航空器的姿態穩定控制,提高航行的安全性和穩定性。上海抗震航姿儀
陀螺儀分為單自由度陀螺儀與雙自由度陀螺儀,雙自由度陀螺儀為陀螺轉子增加了兩個自由度,即為雙自由度陀螺儀。單自由度陀螺儀為陀螺轉子增加了一個自由度。兩種陀螺儀均可敏感角速度,只不過陀螺儀進動性表現不同。下面以單自由度陀螺儀解釋陀螺儀敏感角速度原理。慣性器件:陀螺儀敏感角速度原理。單自由度陀螺儀內部構造。z軸為陀螺轉子主軸(虛線為陀螺轉子);y軸為缺少自由度的軸,也為輸入軸;x軸為輸出軸。由上述分析可知,x,z方向的角速度并不能使轉子隨著基座運動,即相對慣性空間不變;當且只當y軸方向的角速度使的轉子在x軸方向進動,即相對于慣性空間運動。因此測量x軸的角速度即可測量載體在y軸的角速度。總之,單自由度陀螺儀可以敏感某一軸相對慣性空間的角速度。上海抗震航姿儀