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集成光學(xué)陀螺儀,隨著集成光路的發(fā)展,可在單塊芯片上實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的功能,可以將幾毫米直徑的集成環(huán)形腔激光器、光電檢測(cè)電路都集成在同一芯片上,作為集成光學(xué)陀螺儀的敏感元件,這樣可以較大程度上減小現(xiàn)有光學(xué)陀螺儀的質(zhì)量和尺寸,降低成本和功耗,更好地控制熱效應(yīng),增加可靠性,因此利用集成光學(xué)技術(shù)制造的光學(xué)陀螺儀具有良好的發(fā)展前景。目前,圍繞著集成環(huán)形腔激光器已經(jīng)展開了普遍的研究,但是關(guān)鍵技術(shù)還有待突破。此外,包括核磁諧振和超流體等的頂端技術(shù)也已經(jīng)得到了驗(yàn)證,未來也將在新型陀螺儀上得到應(yīng)用。將一個(gè)陀螺放置在桌面上,它會(huì)向一個(gè)方向傾倒,但如果將其旋轉(zhuǎn)起來,它便能夠穩(wěn)穩(wěn)地立在桌子上,只要旋轉(zhuǎn)不止,它就不會(huì)傾倒。激光陀螺儀則利用光的干涉效應(yīng)測(cè)量角速度,具有高精度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性,在慣性導(dǎo)航和高精度測(cè)量中應(yīng)用普遍。湖南航姿儀安裝
陀螺儀,是一種用來感測(cè)與維持方向的裝置,基于「角動(dòng)量守恒」的理論設(shè)計(jì)出來的。陀螺儀主要是由一個(gè)位于軸心可以旋轉(zhuǎn)的輪子構(gòu)成,陀螺儀一旦開始旋轉(zhuǎn),由于輪子的「角動(dòng)量」,陀螺儀有抗拒方向改變的趨向。陀螺儀多用于導(dǎo)航、定位等系統(tǒng),1850 年法國(guó)的物理學(xué)家 J.Foucault 為了研究地球自轉(zhuǎn),首先發(fā)現(xiàn)高速轉(zhuǎn)動(dòng)中的轉(zhuǎn)子,由于「慣性」作用它的旋轉(zhuǎn)軸永遠(yuǎn)指向一固定方向,他用希臘字 gyro(旋轉(zhuǎn))和 skopein(看)兩字合為 gyro scopei 一字來命名這種儀表。山東防爆型陀螺儀未來,陀螺儀將進(jìn)一步融合人工智能技術(shù),實(shí)現(xiàn)更智能、更高效的數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用。
陀螺儀在現(xiàn)代科技中扮演著不可或缺的角色。從導(dǎo)航定位到穩(wěn)定控制,從虛擬現(xiàn)實(shí)到科學(xué)研究,陀螺儀的應(yīng)用范圍普遍且重要。隨著科技的不斷發(fā)展,陀螺儀的性能和應(yīng)用也將得到進(jìn)一步提升和拓展。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)就是陀螺儀的一種應(yīng)用。例如,哈勃望遠(yuǎn)鏡,或用在水下潛艇的鋼制船體內(nèi)。由于陀螺儀所具有的精度,其也被用于維護(hù)隧道采礦方向的回轉(zhuǎn)經(jīng)緯儀。[4] 陀螺儀還可用于制作陀螺羅盤,用以補(bǔ)充或替代普通載具、船舶、飛機(jī)或空間飛船中使用的磁羅盤,或者輔助自行車、摩托車和船舶的穩(wěn)定性,同時(shí)也可以用作慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的一部分。微機(jī)電陀螺儀在智能手機(jī)等電子消費(fèi)品中很受歡迎。
因?yàn)樵诘癸w狀態(tài)下,陀螺儀會(huì)自動(dòng)鎖定倒飛的姿態(tài),升降舵操縱桿回中不動(dòng),陀螺儀都會(huì)自動(dòng)將飛機(jī)一直保持直線倒飛狀態(tài),而不用擔(dān)心手指推舵的舵量是否準(zhǔn)確。那么你就可以放心的在跑道遠(yuǎn)端操控飛機(jī)進(jìn)入較低空倒飛通場(chǎng)狀態(tài),然后可以不用怎么操控,飛機(jī)也能一直保持較低空倒飛通場(chǎng)了。陀螺儀在車載導(dǎo)航設(shè)備中的應(yīng)用,車載導(dǎo)航是通過接受GPS衛(wèi)星信號(hào)定位成功后,確定目標(biāo)再根據(jù)導(dǎo)航軟件自帶數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)劃路線,然后進(jìn)行導(dǎo)航。因?yàn)镚PS需要車載導(dǎo)航系統(tǒng)在同步衛(wèi)星的直接視線之內(nèi)才能工作,所以隧道、橋梁、或是高層建筑物都會(huì)擋住這直接視線,使得導(dǎo)航系統(tǒng)無法工作。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。
光學(xué)陀螺儀,光學(xué)陀螺儀因其精度高、穩(wěn)定性高、體積小、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),是目前捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中使用的主流產(chǎn)品,在市場(chǎng)中仍占據(jù)著主導(dǎo)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(fā)展,但如何更有效地減小閉鎖效應(yīng),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(xiàn),但發(fā)展勢(shì)頭迅猛,美國(guó)、法國(guó)、俄羅斯和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家,研制的新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),滿足了不同領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用需求,下階段,融合多種技術(shù),從精度、穩(wěn)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(huán)境的影響,將是光纖陀螺儀的重點(diǎn)研究方向。陀螺儀可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛和無人駕駛技術(shù),提供準(zhǔn)確的定位和導(dǎo)航功能。山東防爆型陀螺儀
陀螺儀的工作原理是基于角動(dòng)量守恒定律,即物體在沒有外力作用下,角動(dòng)量保持不變。湖南航姿儀安裝
陀螺儀的分類:按照原理,可以分為機(jī)電式陀螺儀(以經(jīng)典力學(xué)為基礎(chǔ))、光電類陀螺儀(以近代物理學(xué)效應(yīng)為基礎(chǔ)),機(jī)電式陀螺儀(以經(jīng)典力學(xué)為基礎(chǔ)):轉(zhuǎn)子式陀螺儀:滾珠軸承支撐陀螺、液浮陀螺、氣浮陀螺、靜電陀螺等;新型振動(dòng)陀螺儀:音叉陀螺、半球諧振陀螺、微機(jī)電陀螺(MEMS)等;光電類陀螺儀(以光學(xué)Sagnac效應(yīng)測(cè)量運(yùn)載體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ));激光陀螺、光纖陀螺、原子干涉陀螺、集成光學(xué)陀螺等;機(jī)電式:高速旋轉(zhuǎn)的機(jī)械轉(zhuǎn)子,高速轉(zhuǎn)子容易產(chǎn)生質(zhì)量不平衡,容易受到加速度的影響;啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng),且需要一定的預(yù)熱時(shí)間;MEMS陀螺儀是利用 coriolis 定理,將旋轉(zhuǎn)物體的角速度轉(zhuǎn)換成與角速度成正比的直流電壓信號(hào)。湖南航姿儀安裝