陜西航姿儀

測量的物理量:（1）角速度,測量的物理量是偏轉(zhuǎn)、傾斜時(shí)的轉(zhuǎn)動角速度；（2）方向：俯仰角（pitch）：繞x軸旋轉(zhuǎn)；偏航角（yaw）：繞z軸旋轉(zhuǎn)；翻滾角（roll）：繞y軸旋轉(zhuǎn)；主要參數(shù)，通用參數(shù)（傳感器）；線性誤差：傳感器測量值與實(shí)際物理值之間的誤差；分辨率：可檢測到的較小物理量單位；采樣頻率：單位時(shí)間內(nèi)的采樣次數(shù)。陀螺儀重要參數(shù)：量程：為角速度單位（dps，degree per second）；靈敏度（刻度因子）：較小分辨的角速度；靈敏度初始誤差；靈敏度動態(tài)誤差；非線性度：滿量程的誤差；初始零漂；零漂溫度系數(shù)。激光陀螺儀因其高精度和長期穩(wěn)定性，在導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)及科研實(shí)驗(yàn)中得到普遍應(yīng)用。陜西航姿儀

陀螺儀是什么：繞一個(gè)支點(diǎn)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(gè)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。 由蒼蠅后翅(退化為平衡棒)仿生得來。陀螺儀的原理：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(shí)，還繞著另一個(gè)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(shí)候都玩過的陀螺就是一例。慣導(dǎo)市價(jià)機(jī)械式陀螺儀的結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，但精度相對較低，適用于中低精度場合。

陀螺儀的基本部件有：(1) 陀螺轉(zhuǎn)子(常采用同步電機(jī)、磁滯電機(jī)、三相交流電機(jī)等拖動方法來使陀螺轉(zhuǎn)子繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，并見其轉(zhuǎn)速近似為常值)(2) 內(nèi)、外框架(或稱內(nèi)、外環(huán)，它是使陀螺自轉(zhuǎn)軸獲得所需角轉(zhuǎn)動自由度的結(jié)構(gòu))(3) 附件(是指力矩馬達(dá)、信號傳感器等)?；绢愋?，根據(jù)框架的數(shù)目和支承的形式以及附件的性質(zhì)決定陀螺儀的類型有：三自由度陀螺儀(具有內(nèi)、外兩個(gè)框架，使轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸具有兩個(gè)轉(zhuǎn)動自由度。在沒有任何力矩裝置時(shí)，它就是一個(gè)自由陀螺儀)。二自由度陀螺儀(只有一個(gè)框架，使轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸具有一個(gè)轉(zhuǎn)動自由度)。

到了第二次世界大戰(zhàn)，各個(gè)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(dǎo)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(biāo)呢？于是，德國人搞出來慣性制導(dǎo)系統(tǒng)。慣性制導(dǎo)系統(tǒng)采用用陀螺儀確定方向和角速度，用加速度計(jì)測試加速度，然后通過數(shù)學(xué)計(jì)算，就可以算出飛彈飛行的距離和路線，然后控制飛行姿態(tài)，爭取讓飛彈落到想去的地方。不過那時(shí)候計(jì)算機(jī)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(jié)果炸得到處都是，頗讓英國人恐慌了一陣。陀螺儀的作用是提供準(zhǔn)確的方向和位置信息，用于導(dǎo)航、航空航天、慣性導(dǎo)航等領(lǐng)域。

垂直陀螺儀（Vertical Gyroscope）存在各種類型航空儀表的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和基本輸進(jìn)系統(tǒng)中，用來丈量航天器的側(cè)傾角度(橫滾)和俯仰角（姿態(tài)）。陀螺儀作為一種慣性測量器件，是慣性導(dǎo)航、慣性制導(dǎo)和慣性測量系統(tǒng)的主要部件，普遍應(yīng)用于特種和民用領(lǐng)域。陀螺儀的原理很簡單，其基本原理和自行車能直立行走的原理一樣，主要部件是一個(gè)能快速旋轉(zhuǎn)的金屬輪，就是靠這個(gè)快速旋轉(zhuǎn)的輪子產(chǎn)生恒定的方向性，來指示或驅(qū)動或該變飛行器的飛行姿態(tài)，陀螺儀是靠陀螺輪高速旋轉(zhuǎn)而工作的。陀螺儀的測量數(shù)據(jù)具有實(shí)時(shí)性和連續(xù)性，為動態(tài)環(huán)境下的控制提供可靠依據(jù)。北京船用慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

陀螺儀的工作原理是基于角動量守恒定律，即物體在沒有外力作用下，角動量保持不變。陜西航姿儀

陀螺儀作為慣性技術(shù)體系的重要一環(huán)，是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的主要傳感器，其技術(shù)的更迭前進(jìn)與慣性技術(shù)的發(fā)展需求密不可分。轉(zhuǎn)子陀螺儀拉開了陀螺儀工程化應(yīng)用的序幕；光學(xué)陀螺儀具有里程碑的意義，在捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的成功應(yīng)用，大幅改善了陀螺儀精度與穩(wěn)定性、體積之間的矛盾；振動陀螺儀和原子陀螺儀等新型陀螺儀，在現(xiàn)階段展示出了巨大潛力，正處于高速發(fā)展?fàn)顟B(tài)。陀螺儀技術(shù)對國家綜合定位、導(dǎo)航、授時(shí)體系的建設(shè)有著重要意義，未來將不斷向著高精度、高可靠性和小型化、低成本兩大方向邁進(jìn)，對陀螺儀技術(shù)的持續(xù)探索研究，仍將是國內(nèi)外廣大科技工作者密切關(guān)注的焦點(diǎn)。陜西航姿儀