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(fēng)浪中的搖擺，能使安裝在飛機(jī)或衛(wèi)星上的照相機(jī)相對(duì)地面穩(wěn)定等等。作為精密測(cè)試儀器，陀螺儀器能夠?yàn)榈孛嬖O(shè)施、礦山隧道、地下鐵路、石油鉆探以及導(dǎo)彈發(fā)射井等提供準(zhǔn)確的方位基準(zhǔn)。陀螺儀器的應(yīng)用范圍是相當(dāng)普遍的，它在現(xiàn)代化的**防護(hù)建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中均占重要的地位。基本上陀螺儀是一種機(jī)械裝置，其主要部分是一個(gè)繞旋轉(zhuǎn)軸以極高角速度旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子裝在一支架內(nèi)；在通過(guò)轉(zhuǎn)子中心軸XX1上加一內(nèi)環(huán)架，那么陀螺儀就可環(huán)繞平面兩軸作自由運(yùn)動(dòng)；然后，在內(nèi)環(huán)架外加上一外環(huán)架，則這個(gè)陀螺儀有兩個(gè)平衡環(huán)，可以環(huán)繞平面 [2]三軸作自由運(yùn)動(dòng)，成為一個(gè)完整的太空陀螺儀(space gyro)。陀螺儀在航空航天領(lǐng)域中，可以用于飛行器的姿態(tài)控制和導(dǎo)航定位。上海實(shí)時(shí)慣導(dǎo)

陀螺儀在航空飛行領(lǐng)域的應(yīng)用：由于各種電子設(shè)備和電腦控制的高科技發(fā)展，各種現(xiàn)代飛機(jī)的設(shè)計(jì)大多數(shù)都是靜不穩(wěn)定的，必須利用電子設(shè)備和電腦來(lái)輔助控制來(lái)使飛機(jī)取得良好的飛行控制。這種飛機(jī)單純依靠飛行員手指來(lái)控制難度會(huì)加大。飛機(jī)雖然仍能飛行，但是會(huì)出現(xiàn)不同程度的搖晃不定，總是處于一種不穩(wěn)定的飛行狀態(tài)。有時(shí)重心設(shè)定的不太準(zhǔn)確，稍微有差別，也會(huì)使飛機(jī)飛行不太穩(wěn)定?？罩杏懈鞣N亂流，也會(huì)使飛機(jī)飛行不夠穩(wěn)定，這時(shí)就使用陀螺儀增穩(wěn)，飛機(jī)就會(huì)一直平穩(wěn)的飛行，讓飛行員感覺(jué)更容易操控飛機(jī)，做出各種動(dòng)作也更加標(biāo)準(zhǔn)。上海慣性導(dǎo)航系統(tǒng)規(guī)格陀螺儀的發(fā)展和應(yīng)用將進(jìn)一步推動(dòng)導(dǎo)航、航空航天、智能設(shè)備等領(lǐng)域的發(fā)展和創(chuàng)新。

現(xiàn)在輪到MEMS陀螺儀大顯神威了，消費(fèi)電子集成MEMS陀螺儀的浪潮剛剛掀起。陀螺儀能夠測(cè)量沿一個(gè)軸或幾個(gè)軸運(yùn)動(dòng)的角速度，而MEMS加速計(jì)則能測(cè)量線性加速度，因此這兩者是一對(duì)理想的互補(bǔ)技術(shù)。 事實(shí)上，如果組合使用加速計(jì)和陀螺儀這兩種傳感器，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可以跟蹤并捕捉三維空間的完整運(yùn)動(dòng)，為較終用戶提供現(xiàn)場(chǎng)感更強(qiáng)的用戶使用體驗(yàn)、精確的導(dǎo)航系統(tǒng)以及其它功能。而ST選用了音叉方法設(shè)計(jì)陀螺儀，其差分特性使系統(tǒng)本身對(duì)作用在傳感器上的無(wú)用線性加速度和雜亂振動(dòng)的敏感度低于市場(chǎng)上現(xiàn)有的其它類型陀螺儀。當(dāng)這些無(wú)用的信號(hào)被施加到陀螺儀，兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)就會(huì)沿相同方向位移，在一個(gè)差分測(cè)量后，較終的電容變化將視為無(wú)效。

陀螺儀飛輪會(huì)繞著輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)或者不讓該軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，這取決于輸出萬(wàn)向節(jié)的裝配方式是自由的還是固定的。姿態(tài)基準(zhǔn)陀螺儀就是一種自由輸出萬(wàn)向節(jié)設(shè)備，可以用于感測(cè)或測(cè)量航天器或飛機(jī)的俯仰、滾轉(zhuǎn)和偏航的姿態(tài)角。轉(zhuǎn)子的重心可以在一個(gè)固定的位置。這樣轉(zhuǎn)子繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，還能夠繞另外兩個(gè)軸擺動(dòng)。而且可以圍繞這個(gè)固定點(diǎn)在任何方向自由轉(zhuǎn)動(dòng)(除了轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)引起的固有阻力以外)。一些陀螺儀用機(jī)械當(dāng)量代替一個(gè)或多個(gè)元件。例如，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子可以懸浮在流體中，而不是安裝在萬(wàn)向節(jié)中。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。

單自由度陀螺儀給陀螺增加了一個(gè)自由度，共有兩個(gè)自由度。單自由度陀螺儀模型如圖3所示，x、y、z分別為陀螺儀的三個(gè)周，x方向沒(méi)有自由度。轉(zhuǎn)子飛速轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)量H沿z軸方向。當(dāng)基座繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)或y軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于內(nèi)框架具有隔離運(yùn)動(dòng)作用，轉(zhuǎn)子不會(huì)隨著基座的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)基座繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)框架軸有一對(duì)力F作用在內(nèi)框架軸的兩端，形成力矩M_x，方向沿x軸方向。由于陀螺儀沒(méi)有該方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，力矩M_x使陀螺儀繞內(nèi)框架進(jìn)動(dòng)，沿y軸方向?？傊瑔巫杂啥韧勇輧x可敏感缺少自由度方向的角速度。陀螺儀在科研領(lǐng)域也用于地質(zhì)勘探、結(jié)構(gòu)物監(jiān)測(cè)和機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展，擴(kuò)展了其應(yīng)用邊界和功能。上海慣性導(dǎo)航系統(tǒng)規(guī)格

機(jī)械式陀螺儀的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，但精度相對(duì)較低，適用于中低精度場(chǎng)合。上海實(shí)時(shí)慣導(dǎo)

導(dǎo)航系統(tǒng)是利用三角、幾何的法則來(lái)計(jì)算汽車位置的，所以汽車至少要同時(shí)在三個(gè)同步衛(wèi)星的視線之下，才能確定位置。在導(dǎo)航系統(tǒng)直接視線范圍內(nèi)的同步衛(wèi)星越多，定位就越準(zhǔn)確。當(dāng)然，大多數(shù)的同步衛(wèi)星都是在人口密集的大都市的上空，所以當(dāng)你遠(yuǎn)離城區(qū)時(shí)，導(dǎo)航系統(tǒng)的效果就不會(huì)太好了甚至根本就不能工作。這就是所謂的“導(dǎo)航盲區(qū)”。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，有導(dǎo)航廠商尋找到了解決之道，而實(shí)現(xiàn)精確導(dǎo)航的奧妙在于一個(gè)小東西——陀螺儀。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(fēng)浪中的搖擺，能使安裝在飛機(jī)或衛(wèi)星上的照相機(jī)相對(duì)地面穩(wěn)定等等。作為精密測(cè)試儀器，陀螺儀器能夠?yàn)榈孛嬖O(shè)施、礦山隧道、地下鐵路、石油鉆探以及導(dǎo)彈發(fā)射井等提供準(zhǔn)確的方位基準(zhǔn)。如果沒(méi)有它，就沒(méi)有飛機(jī)，沒(méi)有火箭，沒(méi)有現(xiàn)代生活，這恐怕是他的發(fā)明者都沒(méi)有想到的。小小的陀螺儀，讓我們的世界變得更美好。上海實(shí)時(shí)慣導(dǎo)