1950s,美國(guó)查爾斯·史塔克·德雷伯實(shí)驗(yàn)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(dá)到了慣性級(jí)要求。1960s,美國(guó)羅伯特·克雷格,研制出動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀,在戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈和特種飛機(jī)等平臺(tái)成功應(yīng)用1963,美國(guó)研制出激光陀螺儀,隨后將其應(yīng)用到飛機(jī)與戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈1964,美國(guó)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(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍1990s,以微機(jī)電陀螺儀(MEMS)、半球諧振陀螺儀(RG)為表示的振動(dòng)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。機(jī)器人依靠陀螺儀感知姿態(tài),完成精確動(dòng)作控制。黑龍江煤機(jī)導(dǎo)向陀螺儀
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。黑龍江煤機(jī)導(dǎo)向陀螺儀自動(dòng)駕駛汽車用陀螺儀檢測(cè)急轉(zhuǎn)彎和側(cè)翻風(fēng)險(xiǎn)。
ARHS系列光纖陀螺儀的主要特點(diǎn):艾默優(yōu)ARHS系列采用高精度全數(shù)字保偏閉環(huán)光纖陀螺儀,相比傳統(tǒng)機(jī)械陀螺儀和MEMS陀螺儀,具有以下明顯優(yōu)勢(shì):1全固態(tài)設(shè)計(jì),無機(jī)械磨損:傳統(tǒng)機(jī)械陀螺儀依賴高速轉(zhuǎn)子,長(zhǎng)期使用會(huì)導(dǎo)致軸承磨損,精度下降。ARHS系列采用光纖傳感,無旋轉(zhuǎn)部件,無摩擦損耗,壽命可達(dá)10萬小時(shí)以上。2高精度與低漂移:采用保偏光纖和閉環(huán)控制技術(shù),降低溫度漂移和偏振誤差,零偏穩(wěn)定性優(yōu)于0.01°/h。相比MEMS陀螺儀(漂移率通常>10°/h),ARHS系列更適合高精度導(dǎo)航和長(zhǎng)時(shí)間慣性測(cè)量。3大動(dòng)態(tài)范圍與快速響應(yīng):動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍可達(dá)±1000°/s,適用于高速運(yùn)動(dòng)載體(如戰(zhàn)斗機(jī)、導(dǎo)彈制導(dǎo))。啟動(dòng)時(shí)間<1秒,而機(jī)械陀螺儀通常需要幾分鐘預(yù)熱。4抗振動(dòng)與抗沖擊:全固態(tài)結(jié)構(gòu)使其能承受>1000g的機(jī)械沖擊,適用于工程機(jī)械、裝甲車輛等強(qiáng)振動(dòng)環(huán)境。傳統(tǒng)機(jī)械陀螺在強(qiáng)振動(dòng)下易失準(zhǔn),而ARHS系列仍能保持穩(wěn)定輸出。5小型化與低功耗:采用集成光學(xué)器件和ASIC信號(hào)處理芯片,體積比傳統(tǒng)激光陀螺儀小50%,重量<500g。功耗<5W,適合車載、無人機(jī)等電池供電場(chǎng)景。
誰能講講陀螺儀的原理?機(jī)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(dòng)陀螺轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的力矩馬達(dá)和信號(hào)傳感器等組件,一個(gè)完整的陀螺儀就誕生了。機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀主要依賴角動(dòng)量守恒定律中的定軸性和進(jìn)動(dòng)性兩大特性來進(jìn)行角速度測(cè)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(shí),其自轉(zhuǎn)軸在慣性空間中會(huì)保持穩(wěn)定不變的指向,即始終指向一個(gè)固定的方向。(2)進(jìn)動(dòng)性則表現(xiàn)為當(dāng)陀螺轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí),若外力矩作用于外環(huán)軸,陀螺主軸將繞內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng);若外力矩作用于內(nèi)環(huán)軸,陀螺主軸將繞外環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。這種轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的方向與外力矩的作用方向是相互垂直的。虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔內(nèi)置陀螺儀,追蹤頭部轉(zhuǎn)動(dòng)提升沉浸感。
明白了科里奧利力,就可以來說說微機(jī)電陀螺儀了。微機(jī)電陀螺儀內(nèi)的主體就是一個(gè)質(zhì)量塊,這個(gè)質(zhì)量塊會(huì)在交替變化的電壓作用下做來回振蕩運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)本質(zhì)上就是一種直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)陀螺儀開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),受科里奧利力的影響,這個(gè)水平振蕩的陀螺儀就會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),也就是說此時(shí)它不只有水平運(yùn)動(dòng),還有垂直運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)方式的改變會(huì)使電容值發(fā)生微小的變化,而通過感知這種微小的變化就可以了解物體姿態(tài)的變化。當(dāng)然,單個(gè)微機(jī)電陀螺儀只能感知一個(gè)方向上的姿態(tài)變化,但在手機(jī)中裝上兩三個(gè),就能夠全方面準(zhǔn)確識(shí)別手機(jī)的姿態(tài),畢竟這個(gè)東西很小,也不占什么地方。陀螺儀在工業(yè)自動(dòng)化中用于檢測(cè)設(shè)備傾斜和旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。高動(dòng)態(tài)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)制造商
現(xiàn)代陀螺儀采用微電子技術(shù),實(shí)現(xiàn)小型化、集成化和智能化,提高系統(tǒng)性能。黑龍江煤機(jī)導(dǎo)向陀螺儀
陀螺儀讓飛行員感覺較明顯的是降落的時(shí)候,而較需要陀螺儀幫助的也是飛機(jī)的降落。因?yàn)榻德涞娘w機(jī)由于速度較慢,臨近失速點(diǎn),這時(shí)更容易受風(fēng)的影響而導(dǎo)致機(jī)翼上下晃動(dòng),這時(shí)就要不斷的用手指去調(diào)整飛機(jī)姿態(tài)使其保持水平不變而逐步下降高度,很多新手飛行員有時(shí)修正過多,飛機(jī)就會(huì)產(chǎn)生更大的晃動(dòng),很容易進(jìn)入失速而導(dǎo)致降落失敗。但是如果將陀螺儀打開增穩(wěn)狀態(tài),由于陀螺儀的傳感器非常敏感,機(jī)翼稍微有輕微下壓,陀螺儀立即發(fā)出指令讓打副翼讓飛機(jī)回平,這個(gè)過程發(fā)生的很快,以至于你都可能看不到機(jī)翼下壓就已經(jīng)被陀螺儀修正了。所以你將會(huì)看到飛機(jī)總是非常平穩(wěn)的保持水平不變而逐步下降高度,對(duì)飛行員有很大的幫助。黑龍江煤機(jī)導(dǎo)向陀螺儀