但通常多按陀螺儀中所采用的支承方式分類:滾珠軸承自由陀螺儀,它是經典的陀螺儀。利用滾珠軸承支承是應用較早、較普遍的支承方式。滾珠軸承靠直接接觸,摩擦力矩大,陀螺儀的精度不高,漂移率為每小時幾度,但工作可靠,迄今還用在精度要求不高的場合。一個自由轉子陀螺儀(雙自由度陀螺儀)靠內環軸和外環軸角度傳感元件可以測量兩個姿態角。液浮陀螺儀,又稱浮子陀螺。內框架(內環)和轉子形成密封球形或圓柱形的浮子組件。轉子在浮子組件內高速旋轉,在浮子組件與殼體間充以浮液,用以產生所需要的浮力和阻尼。浮力與浮子組件的重量相等者,稱為全浮陀螺;浮力小于浮子組件重量者稱為半浮陀螺。陀螺儀可以用于運動追蹤和姿態識別,如體育訓練、虛擬現實等領域。吉林慣性導航系統
陀螺儀是什么:繞一個支點高速轉動的剛體稱為陀螺(top)。通常所說的陀螺是特指對稱陀螺,它是一個質量均勻分布的、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,陀螺會在不停自轉的同時,還繞著另一個固定的轉軸不停地旋轉,這就是陀螺的旋進(precession),又稱為回轉效應(gyroscopic effect)。陀螺旋進是日常生活中常見的現象,許多人小時候都玩過的陀螺就是一例。綜采工作面慣性導航系統供應商在無人機領域,陀螺儀是實現自主飛行、精確懸停等功能的關鍵傳感器。
陀螺儀的基本部件包括:1、陀螺轉子(常采用同步電機、磁滯電機、三相交流電機等拖動方法來使陀螺轉子繞自轉軸高速旋轉,并見其轉速近似為常值)。2、內、外框架(或稱內、外環,它是使陀螺自轉軸獲得所需角轉動自由度的結構)。3、附件(是指力矩馬達、信號傳感器等)。陀螺儀的兩個重要特性,陀螺儀有兩個非常重要的基本特性:一為定軸性,另一是進動性,這兩種特性都是建立在角動量守恒的原則下。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。這種物理現象稱為陀螺儀的定軸性或穩定性。
陀螺儀的前世今生,陀螺儀由1850年法國物理學家萊昂·傅科在研究地球自傳中獲得靈感而發明出來的,類似像是把一個高速旋轉的陀螺放到一個萬向支架上,靠陀螺的方向來計算角速度,和現在小巧的芯片造型大相徑庭。陀螺儀發明以后,首先被用在航海上(當年還沒有發明飛機),后來被用在航空上。因為飛機飛在空中,是無法像地面一樣靠肉眼辨認方向的,而飛行中方向都看不清楚危險性極高,所以陀螺儀迅速得到了應用,成為飛行儀表的主要。陀螺儀的作用是提供準確的方向和位置信息,用于導航、航空航天、慣性導航等領域。
陀螺儀讓飛行員感覺較明顯的是降落的時候,而較需要陀螺儀幫助的也是飛機的降落。因為降落的飛機由于速度較慢,臨近失速點,這時更容易受風的影響而導致機翼上下晃動,這時就要不斷的用手指去調整飛機姿態使其保持水平不變而逐步下降高度,很多新手飛行員有時修正過多,飛機就會產生更大的晃動,很容易進入失速而導致降落失敗。但是如果將陀螺儀打開增穩狀態,由于陀螺儀的傳感器非常敏感,機翼稍微有輕微下壓,陀螺儀立即發出指令讓打副翼讓飛機回平,這個過程發生的很快,以至于你都可能看不到機翼下壓就已經被陀螺儀修正了。所以你將會看到飛機總是非常平穩的保持水平不變而逐步下降高度,對飛行員有很大的幫助。機械式陀螺儀的結構簡單,制造成本低,但精度相對較低,適用于中低精度場合。綜采工作面慣性導航系統供應商
陀螺儀的應用范圍普遍,包括航空航天、導航系統、慣性導航儀、無人機、汽車穩定控制等領域。吉林慣性導航系統
不過,從此以后,以陀螺儀為主要的慣性制導系統就被普遍應用于航空航天,這里的導彈里面依然有這套東西,而隨著需求的刺激,陀螺儀也在不斷進化。傳統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構的要求很高,結構復雜,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,現代陀螺儀的發展已經進入了一個全新的階段。1976年等提出了現代光纖陀螺儀的基本設想,到八十年代以后,現代光纖陀螺儀就得到了非常迅速的發展,與此同時激光諧振陀螺儀也有了很大的發展。吉林慣性導航系統