三軸陀螺儀主要用來(lái)測(cè)量無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中俯仰角、橫滾角和偏航角的角速度，并根據(jù)角速度積分計(jì)算角度的改變。而一般采用雙軸傾角傳感器，與三軸陀螺儀構(gòu)成全姿態(tài)增穩(wěn)控制回路。陀螺儀測(cè)量得到的角速度信息用作增穩(wěn)反饋控制，使飛機(jī)操縱起來(lái)變的更“遲鈍”一些，從而利用傾角傳感器測(cè)得飛機(jī)橫滾角和俯仰角。然后將陀螺儀測(cè)得的角速率信息和傾角傳感器測(cè)得的姿態(tài)角進(jìn)行捷聯(lián)運(yùn)算，得到融合后的姿態(tài)信息。這種較為復(fù)雜的捷聯(lián)算法，能夠使姿態(tài)精度得到很大提高。在大型工程和科研項(xiàng)目中，陀螺儀可與加速度計(jì)等傳感器結(jié)合，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境下的精確測(cè)量和控制。重慶煤機(jī)導(dǎo)向慣導(dǎo)

陀螺儀的特性。接下來(lái)，我們用圖來(lái)說(shuō)說(shuō)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(jìn)動(dòng)性。定軸性。定軸性很好理解，陀螺儀在高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中具有動(dòng)量矩H，在不受外力矩作用時(shí)，自轉(zhuǎn)軸將相對(duì)慣性空間保持方向不變的特性。進(jìn)動(dòng)性。進(jìn)動(dòng)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：陀螺儀。外框能夠繞外框軸旋轉(zhuǎn)，內(nèi)框能夠繞內(nèi)框軸旋轉(zhuǎn)，中間是旋轉(zhuǎn)的陀螺和自轉(zhuǎn)軸。進(jìn)動(dòng)性是指的這樣的現(xiàn)象：陀螺儀，在陀螺轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，如果按如圖所示用力作用于內(nèi)框架，會(huì)使得外框架按如圖所示方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而導(dǎo)致動(dòng)量矩H（即自轉(zhuǎn)軸的方向）相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)。或者另外一種情況：陀螺儀，用力推動(dòng)外框，使得內(nèi)框架繞內(nèi)框軸轉(zhuǎn)動(dòng)。類似于牛頓第三定律，當(dāng)推動(dòng)外框架或者內(nèi)框架改變動(dòng)量矩H的方向時(shí)，陀螺儀會(huì)產(chǎn)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。四川自動(dòng)化采煤慣性導(dǎo)航系統(tǒng)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(kāi)暗礁和淺灘。

陀螺儀的基本部件包括：1、陀螺轉(zhuǎn)子（常采用同步電機(jī)、磁滯電機(jī)、三相交流電機(jī)等拖動(dòng)方法來(lái)使陀螺轉(zhuǎn)子繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，并見(jiàn)其轉(zhuǎn)速近似為常值）。2、內(nèi)、外框架（或稱內(nèi)、外環(huán)，它是使陀螺自轉(zhuǎn)軸獲得所需角轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的結(jié)構(gòu)）。3、附件（是指力矩馬達(dá)、信號(hào)傳感器等）。陀螺儀的兩個(gè)重要特性，陀螺儀有兩個(gè)非常重要的基本特性：一為定軸性，另一是進(jìn)動(dòng)性，這兩種特性都是建立在角動(dòng)量守恒的原則下。定軸性，當(dāng)陀螺轉(zhuǎn)子以高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，在沒(méi)有任何外力矩作用在陀螺儀上時(shí)，陀螺儀的自轉(zhuǎn)軸在慣性空間中的指向保持穩(wěn)定不變，即指向一個(gè)固定的方向；同時(shí)反抗任何改變轉(zhuǎn)子軸向的力量。這種物理現(xiàn)象稱為陀螺儀的定軸性或穩(wěn)定性。

普遍使用的MEMS陀螺（微機(jī)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(shì)：1.體積小、重量輕。適合于對(duì)安裝空間和重量要求苛刻的場(chǎng)合，例如彈載測(cè)量等。2.低成本。3.高可靠性。內(nèi)部無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，全固態(tài)裝置，抗大過(guò)載沖擊，工作壽命長(zhǎng)。4.低功耗。5.大量程。適于高轉(zhuǎn)速大g值的場(chǎng)合。6.易于數(shù)字化、智能化。可數(shù)字輸出，溫度補(bǔ)償，零位校正等。從力學(xué)的觀點(diǎn)近似的分析陀螺的運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以把它看成是一個(gè)剛體，剛體上有一個(gè)萬(wàn)向支點(diǎn)，而陀螺可以繞著這個(gè)支點(diǎn)作三個(gè)自由度的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以陀螺的運(yùn)動(dòng)是屬于剛體繞一個(gè)定點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。陀螺儀在某些領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要意義，如導(dǎo)彈制導(dǎo)、潛艇導(dǎo)航等。

我們以一個(gè)單軸偏航陀螺儀為例，探討較簡(jiǎn)單的工作原理（圖1）。兩個(gè)正在運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)向相反方向做連續(xù)運(yùn)動(dòng)，如藍(lán)色箭頭所示。只要從外部施加一個(gè)角速率，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向垂直的科里奧利力，如圖中黃色箭頭所示。產(chǎn)生的科里奧利力使感應(yīng)質(zhì)點(diǎn)發(fā)生位移，位移大小與所施加的角速率大小成正比。因?yàn)閭鞲衅鞲袘?yīng)部分的運(yùn)動(dòng)電極（轉(zhuǎn)子）位于固定電極（定子）的側(cè)邊，上面的位移將會(huì)在定子和轉(zhuǎn)子之間引起電容變化，因此，在陀螺儀輸入部分施加的角速率被轉(zhuǎn)化成一個(gè)專門使用電路可以檢測(cè)的電參數(shù)。激光陀螺儀則利用光的干涉效應(yīng)測(cè)量角速度，具有高精度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，在慣性導(dǎo)航和高精度測(cè)量中應(yīng)用普遍。廣西高精度慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

陀螺儀是一種用于測(cè)量和檢測(cè)物體角速度和角位移的儀器。重慶煤機(jī)導(dǎo)向慣導(dǎo)

當(dāng)陀螺儀應(yīng)用到車載導(dǎo)航上，便大幅度提升了導(dǎo)航的精確度，它的作用體現(xiàn)在：1、陀螺儀能在GPS信號(hào)不好時(shí)能繼續(xù)發(fā)揮導(dǎo)航的作用并修正GPS定位不準(zhǔn)的問(wèn)題，在GPS信號(hào)不好時(shí)，陀螺儀可根據(jù)已獲知的方位、方向和速度來(lái)繼續(xù)進(jìn)行精確導(dǎo)航，這也是慣性導(dǎo)航技術(shù)的基本原理。同時(shí)也可修正GPS信號(hào)不好時(shí)定位偏差過(guò)大的問(wèn)題。2、陀螺儀能比GPS提供更靈敏準(zhǔn)確的方向和速度，GPS是無(wú)法即時(shí)發(fā)現(xiàn)車子速度和方向的改變的，要等跑了一段距離之后才能測(cè)出，因此當(dāng)你車子在非導(dǎo)航情況下轉(zhuǎn)變了方向后，就會(huì)出現(xiàn)小陳那樣的狀況，導(dǎo)航就無(wú)法辨識(shí)你車子的轉(zhuǎn)向，結(jié)果把方向?qū)уe(cuò)了。重慶煤機(jī)導(dǎo)向慣導(dǎo)