誰能講講陀螺儀的原理？機械轉(zhuǎn)子式陀螺儀的主要構(gòu)造是高速旋轉(zhuǎn)的陀螺轉(zhuǎn)子和陀螺主軸。通過在陀螺主軸上安裝內(nèi)環(huán)架，即可構(gòu)成單自由度陀螺儀（總共兩自由度）。若再在外環(huán)架之外添加一環(huán)，則形成雙自由度陀螺儀（共有三自由度）。再輔以驅(qū)動陀螺轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的力矩馬達和信號傳感器等組件，一個完整的陀螺儀就誕生了。機械轉(zhuǎn)子陀螺儀主要依賴角動量守恒定律中的定軸性和進動性兩大特性來進行角速度測量。（1）定軸性指的是陀螺轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)且沒有外力作用時，其自轉(zhuǎn)軸在慣性空間中會保持穩(wěn)定不變的指向，即始終指向一個固定的方向。（2）進動性則表現(xiàn)為當(dāng)陀螺轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時，若外力矩作用于外環(huán)軸，陀螺主軸將繞內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動；若外力矩作用于內(nèi)環(huán)軸，陀螺主軸將繞外環(huán)轉(zhuǎn)動。這種轉(zhuǎn)動角速度的方向與外力矩的作用方向是相互垂直的。陀螺儀可以用于火箭和導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)，提供準確的導(dǎo)航和定位功能。貴州高精度慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

光纖陀螺儀，從20世紀60年代開始，美國海軍研究辦公室希望發(fā)展一種比氦-氖環(huán)形激光陀螺儀的成本更低、制造流程更簡單、精度更高的光纖角速度傳感器，也就是俗稱的光纖陀螺。目前，較為常見的光纖陀螺儀是相敏光纖陀螺儀，通過測量在一個光纖線圈中的兩束反向傳播光束的相移以敏感載體轉(zhuǎn)動，從而計算出其角速率。因此，光纖陀螺儀的精度主要取決于其采用的光纖種類和光電檢測系統(tǒng)，偏值一般處于0.001度/時-0.0002度/時之間?，F(xiàn)在，光纖陀螺儀已經(jīng)被普遍應(yīng)用于魚雷、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈、潛艇和航天器等。貴州高精度慣性導(dǎo)航系統(tǒng)陀螺儀的主要作用是測量和維持物體的角速度和姿態(tài)，為導(dǎo)航、制導(dǎo)等領(lǐng)域提供支持。

光纖陀螺儀的原理是利用光程的變化檢測出兩條光路的相位差，就可以測出光路旋轉(zhuǎn)角速度，主要用于航空，航海，航天和國家防護工業(yè)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。微機電陀螺儀MEMS一般會用在手機等電子產(chǎn)品上，通常有兩個方向的可移動電容板，徑向的電容板加震蕩電壓迫使物體做徑向運動，橫向的電容板測量由于橫向運動帶來的電容變化，所以由電容的變化可以計算出角速度。所以，陀螺儀不光是用在手機里那么簡單，大到航海，航空和航天，導(dǎo)彈、衛(wèi)星運載器，國家防護等領(lǐng)域，并且地面設(shè)施、礦山隧道、地下鐵路、石油鉆探都離不開它。在生活中汽車導(dǎo)行，手機，環(huán)境監(jiān)控等領(lǐng)域都需要陀螺儀的參與。

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。未來，陀螺儀將進一步融合人工智能技術(shù)，實現(xiàn)更智能、更高效的數(shù)據(jù)處理和應(yīng)用。

現(xiàn)代儀器，現(xiàn)代陀螺儀是一種能夠精確地確定運動物體的方位的儀器，它是現(xiàn)代航空，航海，航天和國家防護工業(yè)中普遍使用的一種慣性導(dǎo)航儀器，它的發(fā)展對一個國家的工業(yè)，國家防護和其它高科技的發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義。傳統(tǒng)的慣性陀螺儀主要是指機械式的陀螺儀，機械式的陀螺儀對工藝結(jié)構(gòu)的要求很高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，它的精度受到了很多方面的制約。自從上個世紀七十年代以來，現(xiàn)代陀螺儀的發(fā)展已經(jīng)進入了一個全新的階段?，F(xiàn)代光纖陀螺儀的基本設(shè)想于1976年被提出，到八十年代以后，現(xiàn)代光纖陀螺儀就得到了非常迅速的發(fā)展，與此同時激光諧振陀螺儀也有了很大的發(fā)展。光纖陀螺儀具有結(jié)構(gòu)緊湊，靈敏度高，工作可靠等等優(yōu)點，關(guān)鍵部件和光纖陀螺儀同時發(fā)展的除了環(huán)式激光陀螺儀外，還有現(xiàn)代集成式的振動陀螺儀，集成式的振動陀螺儀具有更高的集成度，體積更小，也是現(xiàn)代陀螺儀的一個重要的發(fā)展方向。船舶導(dǎo)航系統(tǒng)中，陀螺儀可提供精確的方向信息，幫助船舶避開暗礁和淺灘。貴州高精度慣性導(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。貴州高精度慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

普遍使用的MEMS陀螺（微機械）可應(yīng)用于航空、航天、航海、兵器、汽車、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控等領(lǐng)域。并且MEMS陀螺相比傳統(tǒng)的陀螺有明顯的優(yōu)勢：1.體積小、重量輕。適合于對安裝空間和重量要求苛刻的場合，例如彈載測量等。2.低成本。3.高可靠性。內(nèi)部無轉(zhuǎn)動部件，全固態(tài)裝置，抗大過載沖擊，工作壽命長。4.低功耗。5.大量程。適于高轉(zhuǎn)速大g值的場合。6.易于數(shù)字化、智能化?？蓴?shù)字輸出，溫度補償，零位校正等。從力學(xué)的觀點近似的分析陀螺的運動時，可以把它看成是一個剛體，剛體上有一個萬向支點，而陀螺可以繞著這個支點作三個自由度的轉(zhuǎn)動，所以陀螺的運動是屬于剛體繞一個定點的轉(zhuǎn)動運動。貴州高精度慣性導(dǎo)航系統(tǒng)