慣性導航原理,慣性導航利用陀螺儀和加速度計測量載體在慣性參考系下的角速度和加速度,并對時間進行積分、運算得到速度和相對位置,且把它變換到導航坐標系中,這樣結合較初的位置信息,就可以得到載體現(xiàn)在所處的位置。陀螺儀是一種穩(wěn)定平衡裝置,在航空,航海,手機,汽車等產業(yè)上有普遍應用,可以讓裝備陀螺儀的設備在運動過程中保持平衡穩(wěn)定,并提供準確的方位,水平,加速度,速度等信息。水平陀螺儀指示水平方向,給飛行器的航向角修正提供信息。陀螺羅經是一種依靠陀螺儀指示真北的裝置。它利用地球自轉角速度和重力力矩的綜合作用,能夠使自轉軸自動尋找真北,而不需要依靠地磁場?,F(xiàn)在也有了長足的進步和發(fā)展。由此可見,陀螺儀器的應用范圍是相當普遍的,它在現(xiàn)代化的國家防護建設和國民經濟建設中均占重要的地位。陀螺儀可以抵抗外界干擾和振動,提供穩(wěn)定可靠的測量結果。甘肅煤機導向慣性導航系統(tǒng)
陀螺儀有什么用,檢測和測量角速度以及方向?陀螺儀的主要作用是檢測和測量角速度以及方向,它在多個領域和設備中發(fā)揮著重要作用。陀螺儀是一種基于角動量守恒理論的裝置,通過高速旋轉的轉子來感測和維持方向。它的基本工作原理是利用轉子的角動量來抗拒方向改變的趨向,從而實現(xiàn)對運動和方向的測量。陀螺儀不只在航空、航海等傳統(tǒng)領域中用于導航和姿態(tài)控制,而且在現(xiàn)代科技產品如智能手機、游戲手柄、虛擬現(xiàn)實設備中也扮演著重要角色。浙江慣性導航系統(tǒng)使用方法陀螺儀可以用于激光測距儀的姿態(tài)校準和精確測量,提高測量的準確性。
作為穩(wěn)定器,陀螺儀器能使列車在單軌上行駛,能減小船舶在風浪中的搖擺,能使安裝在飛機或衛(wèi)星上的照相機相對地面穩(wěn)定等等。作為精密測試儀器,陀螺儀器能夠為地面設施、礦山隧道、地下鐵路、石油鉆探以及導彈發(fā)射井等提供準確的方位基準。由此可見,陀螺儀器的應用范圍是相當普遍的,它在現(xiàn)代化的國家防護建設和國民經濟建設中均占重要的地位。此處我們重點介紹在電子領域中現(xiàn)在比較流行的MEMS陀螺儀。普遍使用的MEMS陀螺(微機械)可應用于航空、航天、航海、兵器、汽車、生物醫(yī)學、環(huán)境監(jiān)控等領域。
陀螺穩(wěn)定器,穩(wěn)定船體的陀螺裝置。20世紀初使用的施利克被動式穩(wěn)定器實質上是一個裝在船上的大型二自由度重力陀螺儀,其轉子軸鉛直放置,框架軸平行于船的橫軸。當船體側搖時,陀螺力矩迫使框架攜帶轉子一起相對于船體旋進。這種搖擺式旋進引起另一個陀螺力矩,對船體產生穩(wěn)定作用。斯佩里主動式穩(wěn)定器是在上述裝置的基礎上增加一個小型操縱陀螺儀,其轉子沿船橫軸放置。一旦船體側傾,小陀螺沿其鉛直軸旋進,從而使主陀螺儀框架軸上的控制馬達及時開動,在該軸上施加與原陀螺力矩方向相同的主動力矩,借以加強框架的旋進和由此旋進產生的對船體的穩(wěn)定作用。陀螺儀可以用于地震監(jiān)測和結構健康監(jiān)測,提供準確的振動和位移測量。
激光陀螺儀,它的結構原理與上面幾種陀螺儀完全不同。激光陀螺實際上是一種環(huán)形激光器,沒有高速旋轉的機械轉子,但它利用激光技術測量物體相對于慣性空間的角速度,具有速率陀螺儀的功能。激光陀螺儀的結構和工作是:用熱膨脹系數(shù)極小的材料制成三角形空腔。在空腔的各頂點分別安裝三塊反射鏡,形成閉合光路。腔體被抽成真空,充以氦氖氣,并裝設電極,形成激光發(fā)生器。激光發(fā)生器產生兩束射向相反的激光。當環(huán)形激光器處于靜止狀態(tài)時,兩束激光繞行一周的光程相等,因而頻率相同,兩個頻率之差(頻差)為零,干涉條紋為零。當環(huán)形激光器繞垂直于閉合光路平面的軸轉動時,與轉動方向一致的那束光的光程延長,波長增大,頻率降低;另一束光則相反,因而出現(xiàn)頻差,形成干涉條紋。單位時間的干涉條紋數(shù)正比于轉動角速度。激光陀螺的漂移率低達0.1~0.01度/時,可靠性高,不受線加速度等的影響,已在飛行器的慣性導航中得到應用,是很有發(fā)展前途的新型陀螺儀。陀螺儀可以用于智能手機和游戲設備的姿態(tài)感應和運動控制,提供更好的用戶體驗。天津陀螺儀廠家精選
陀螺儀的發(fā)展推動了慣性導航和航空航天技術的進步,提高了導航精度和安全性。甘肅煤機導向慣性導航系統(tǒng)
陀螺儀的基本特性:定軸性、進動性.(1)定軸性,當陀螺轉子以高速旋轉時,在沒有任何外力矩作用在陀螺儀上時,陀螺儀的自轉軸在慣性空間中的指向保持穩(wěn)定不變,即指向一個固定的方向;同時反抗任何改變轉子軸向的力量。這種物理現(xiàn)象稱為陀螺儀的定軸性或穩(wěn)定性。(2)進動性,當轉子高速旋轉時,若外力矩作用于外環(huán)軸,陀螺儀將繞內環(huán)軸轉動;若外力矩作用于內環(huán)軸,陀螺儀將繞外環(huán)軸轉動。其轉動角速度方向與外力矩作用方向互相垂直。這種特性,叫做陀螺儀的進動性。甘肅煤機導向慣性導航系統(tǒng)