陀螺儀有什么用_陀螺儀的特性圖解_陀螺儀的應用

　　說到陀螺儀有什么用，小編只能說，必不可缺吧！尤其是現(xiàn)在的智能終端已經大面積使用，之前因為成本較高，普遍用在飛機、航母及大型運作設備上，就用現(xiàn)在的智能手機來研究下陀螺儀吧，之后還會介紹清楚陀螺儀的特性，看完大家就能完全理解陀螺儀了。

　　1.現(xiàn)在智能手機上采用的陀螺儀是MEMS（微機電）陀螺儀，手機中陀螺儀的運用首先用在游戲的控制上，相比傳統(tǒng)重力感應器只能感應左右兩個維度的（多軸的重力感應是可以檢測到物體豎直方向的轉動，但角度難判斷）變化，陀螺儀通過對偏轉、傾斜等動作角速度的測量，可以實現(xiàn)用手控制游戲主角的視野和方向。

　　2.可以幫助手機攝像頭防抖。在我們按下快門時，陀螺儀測量出手機翻轉的角度，將手抖產生的偏差反饋給圖像處理器，用計算出的結果控制補償鏡片組，對鏡頭的抖動方向以及位移作出補償，實現(xiàn)更清晰的拍照效果。

　　3.能輔助GPS進行慣性導航。特別是在沒有GPS信號的隧道、橋梁或高樓附近，陀螺儀會測量運動的方向和速度，將速度乘以時間獲得運動的距離，實現(xiàn)精確定位導航，并能修正導航線路。

　　這就是手機陀螺儀的作用，有沒有覺得這手機陀螺儀很不可缺少呢？

　　陀螺儀的特性

　　接下來，我們用圖來說說陀螺儀的特性。

　　“陀螺儀”是敏感角位移的裝置，重要特性有定軸性和進動性。

　　定軸性

　　定軸性很好理解，陀螺儀在高速旋轉過程中具有動量矩H，在不受外力矩作用時，自轉軸將相對慣性空間保持方向不變的特性。

　　進動性

　　進動性是二自由度陀螺儀里面的概念。二自由度陀螺儀模型如下：

　　外框能夠繞外框軸旋轉，內框能夠繞內框軸旋轉，中間是旋轉的陀螺和自轉軸。

　　進動性是指的這樣的現(xiàn)象：

　　在陀螺轉子高速轉動的情況下，如果按如圖所示用力作用于內框架，會使得外框架按如圖所示方向轉動，從而導致動量矩H（即自轉軸的方向）相應轉動?；蛘吡硗庖环N情況：

　　用力推動外框，使得內框架繞內框軸轉動。

　　類似于牛頓第三定律，當推動外框架或者內框架改變動量矩H的方向時，陀螺儀會產生反作用力矩，其大小與外力矩相等，方向相反。這也是陀螺儀的基本特性之一。

　　陀螺儀的應用和總結

　　陀螺儀陀螺儀是一種既古老而又很有生命力的儀器，從第一臺真正實用的陀螺儀器問世以來已有大半個世紀，但直到現(xiàn)也，陀螺儀仍在吸引著人們對它進行研究，這是由于它本身具有的特性所決定的。陀螺儀最主要的基本特性是它的穩(wěn)定性和進動性。人們從兒童玩的地陀螺中早就發(fā)現(xiàn)高速旋轉的陀螺可以豎直不倒而保持與地面垂直，這就反映了陀螺的穩(wěn)定性。研究陀螺儀運動特性的理論是繞定點運動剛體動力學的一個分支，它以物體的慣性為基礎，研究旋轉物體的動力學特性。

　　陀螺儀器最早是用于航海導航，但隨著科學技術的發(fā)展，它在航空和航天事業(yè)中也得到廣泛的應用。陀螺儀器不僅可以作為指示儀表，而更重要的是它可以作為自動控制系統(tǒng)中的一個敏感元件，即可作為信號傳感器。根據需要，陀螺儀器能提供準確的方位、水平、位置、速度和加速度等信號，以便駕駛員或用自動導航儀來控制飛機、艦船或航天飛機等航行體按一定的航線飛行，而在導彈、衛(wèi)星運載器或空間探測火箭等航行體的制導中，則直接利用這些信號完成航行體的姿態(tài)控制和軌道控制。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。
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? ? ? ? 總結：

　　陀螺儀在生活和軍事領域都有重要作用。小到手機，大到衛(wèi)星，都能見到它的身影。

　　飛行器姿態(tài)控制是陀螺特性的重要應用，是定軸性的體現(xiàn)。垂直陀螺儀給飛行器建立地垂線基準，道理很簡單，飛行器在空中飛行過程中，不管姿態(tài)如何改變，垂直陀螺儀始終指向垂直方向不變，從而提供有關姿態(tài)角的信息。當然，由于陀螺自身漂移和環(huán)境變化，需要修正裝置隨時校準修正。

　　同樣，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廣泛的，它在現(xiàn)代化的國防建設和國民經濟建設中均占重要的地位。