带你看看高精度陀螺仪有哪些
详解三轴陀螺仪
陀螺仪英文名是Gyroscope，定义是一种用于测量角度以及维持方向的设备，原理是基于角动量守恒原理。我们来看看陀螺仪的动态原理图，中间金色的那个转子则是我们的“陀螺”，它因为惯性作用是不会受到影响的，而周边三个“钢圈”则会因为设备改变姿态而跟着改变，通过这样来检测设备当前的状态。 而这三个“钢圈”所在的轴，也就是我们三轴陀螺仪里面的“三轴”即X轴、Y轴、Z轴。三个轴围成的立体空间联合检测手机的各种动作，陀螺仪最主要的作用在 于它可以测量角速度。
陀螺仪和我们最常见的重力感应有什么区别呢？重力感应是通过感应重力正交两个方向的分力大小，来判断水平方向，而陀螺仪则是一个立体的方向。也因为特性上有所不同，陀螺仪的应用看起来会比重力感应的更炫，更拉风。陀螺仪对一般用户来说最容易接触到的用途估计就是可以用在各种大型游戏上了，用陀螺仪操 作起射击游戏来，可要比用触屏更加得心应手很多。当然，除了游戏，陀螺仪还可以配合其他设备配合GPS定位，像Google的街景就有利用到陀螺仪配合定位。
转，就像我们真的在“仰望星空”一般。以后看星星不用挑好天气了，在家就可以，还有中文解释呢~
最后我们来看看游戏迷们最关注的射击游戏，测试使用的手机是Google Galaxy Nexus，游戏是Gameloft的超级大作《现代战争3》，利用三轴陀螺仪玩第一人称射击游戏的感觉是相当不错的，比利用触屏去转换视觉要好上很多。
视频中我们使用的是“移动刀”MT917，这款产品是带有陀螺仪的（这是中移动的逆袭吗？国际版刀锋是不带陀螺仪的…）。视频中我们可以看到，当我 们移动手机的时候，无论是哪个方向摆动，该软件的立方体都会有相应的转动。这是一个测试Android手机是否具有陀螺仪的简单方法。
接下来我们看看Google的官方应用——Google Sky Map，运行这个软件以后出现在我们视野里的一种新型的手机技术，它首次进入人们的视野是在2010年iPhone4发布的时候，作为一个硬件升级的重点登场。三轴陀螺仪的原理是什么呢？陀螺仪有什么作用呢？你的手机配有陀螺仪吗？我们将在本文揭开各种谜底。
陀螺仪介绍三种型号
陀螺仪介绍三种型号产品一：全自动积分式陀螺经纬仪(全站仪)该产品采用积分法测量原理，在测量中除架设和瞄准外，整个过程无需任何人工操作，测量结束后，直接显示真北方位角。
实现了测量全过程的自动限幅、自动锁放、自主寻北。
该种型号的陀螺经纬仪（全站仪）在寻北精度及操作性方面在国内处于领先地位，可应用于高精度基准方位边的建立及火炮、雷达、大地测量、工程测量和矿山贯通测量等领域。
技术指标寻北精度：≤ 5″（1σ）寻北时间：≤12 min工作模式：寻北全自动工作温度：－20 ℃～＋50 ℃使用纬度：75°S～75°N主机重量（不含经纬仪）：≤15kg主机体积（不含经纬仪）：φ230mm（最大直径）×430mm （高）产品特性积分法测量原理，可实现高精度寻北采用直流永磁陀螺电机，降低陀螺敏感部温升，设备稳定性好在较大偏北角(± 10°)条件下，自动完成粗寻北及精寻北过程，操作简单陀螺敏感部上锁、解锁全自动，仪器自动化程度高陀螺敏感部采用下挂式摆式陀螺，便于操作多层磁屏机构，屏蔽外部磁场，设备抗干扰能力强产品二：全自动阻尼式陀螺经纬仪(全站仪)该产品采用阻尼跟踪法测量原理，自动跟踪、自动锁放，整个测量过程中吊带不受扭，能够在较大偏北角条件下自动完成粗寻北及精寻北过程。
测量结束后，在陀螺经仪（全站仪）上直读真北方位角。
该种型号的陀螺经纬仪（全站仪）寻北速度快、体积小、环境适应性强。
可为火炮、雷达提供初始方位基准，并可应用于大地测量、工程测量和矿山贯通测量等领域。
技术指标寻北精度：≤ 15″（1σ）（初始架设角≤± 15°)寻北精度：≤ 10″（1σ）（初始架设角≤± 7°)寻北时间: ≤ 5min工作模式: 寻北全自动工作温度: －40 ℃～＋50 ℃使用纬度: 75°S～75°N主机重量（不含经纬仪）: ≤ 13 kg主机体积（不含经纬仪）: φ200mm（最大直径）×450mm（高）产品特性阻尼跟踪法测量原理，吊带不受扭，仪器可靠性强采用直流永磁陀螺电机，降低陀螺敏感部温升，设备稳定性好在较大偏北角(± 10°)条件下,自动完成粗寻北及精寻北过程，操作简单阻尼机构设计使陀螺自转轴快速收敛于子午面，定向速度快陀螺敏感部上锁、解锁全自动，自动化程度高多层磁屏机构，屏蔽外部磁场，设备抗干扰能力强陀螺敏感部采用下挂式摆式陀螺，便于操作仪器设计紧凑，便于携带产品三：积分式陀螺经纬仪（全站仪）该产品采用积分法测量原理，在测量过程中只需将陀螺摆幅限制到一定的范围内，便可实现陀螺寻北的自动积分测量。
陀螺仪的详细介绍
陀螺仪科技名词定义中文名称：陀螺仪英文名称：gyroscope定义：利用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。
利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的也称陀螺仪。
应用学科：船舶工程（一级学科）；船舶通信导航（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布陀螺仪用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。
利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的也称陀螺仪。
目录编辑本段陀螺仪结构基本上陀螺仪是一种机械装置，其主要部分是一个对旋转轴以极高角速度旋转的转子，转子装在一支架内；在通过转子中心轴XX1上加一内环架，那么陀螺仪就可环绕飞机两轴作自由运动；然后，在内环架外加上一外环架；这个陀螺仪有两个平衡环，可以环绕飞机三轴作自由运动，就是一个完整的太空陀螺仪(space gyro)。
历史1850年法国的物理学家莱昂·傅科（J.Foucault）为了研究地球自转，首先发现高速转动中的转子（rotor），由于惯性作用它的旋转轴永远指向一固定方向，他用希腊字 gyro（旋转）和skopein（看）两字合为gyro scopei 一字来命名这种仪表。
陀螺仪是一种既古老而又很有生命力的仪器，从第一台真正实用的陀螺仪器问世以来已有大半个世纪，但直到现也，陀螺仪仍在吸引着人们对它进行研究，这是由于它本身具有的特性所决定的。
陀螺仪最主要的基本特性是它的稳定性和进动性。
人们从儿童玩的地陀螺中早就发现高速旋转的陀螺可以竖直不倒而保持与地面垂直，这就反映了陀螺的稳定性。
研究陀螺仪运动特性的理论是绕定点运动刚体动力学的一个分支，它以物体的惯性为基础，研究旋转物体的动力学特性。
编辑本段陀螺仪原理陀螺仪的原理就是，一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时，是不会改变的。
人们根据这个道理，用它来保持方向，制造出来的东西就叫陀螺仪。
MEMS陀螺仪的简要介绍
MEMS陀螺仪的简要介绍MEMS陀螺仪（Micro-Electro-Mechanical System gyroscope）是一种基于微机电系统技术的陀螺仪，具有小尺寸、低功耗、高灵敏度等特点。
它广泛应用于无人机、手机、平衡车等设备中，用于测量角速度和方向。
首先，我们来看一下MEMS陀螺仪的性能参数。
主要包括灵敏度、测量范围、精确度和稳定性。
1.灵敏度：指陀螺仪对角速度变化的感知程度，通常以每秒多少度/秒来表示。
灵敏度越高，陀螺仪对角速度变化的检测越精准。
2.测量范围：指陀螺仪能够测量的角速度的最大值和最小值。
通常以度/秒为单位，在不同应用场景下需根据需求选择合适的测量范围。
3.精确度：指陀螺仪测量结果与真实值之间的偏差。
精确度越高，陀螺仪的测量结果越接近真实值。
4.稳定性：指陀螺仪在长时间使用过程中保持测量精度的能力。
稳定性包括零漂、温漂等参数，可通过校准等方法来提高。
1.姿态控制：MEMS陀螺仪被广泛应用于飞行器、导航设备等需要进行姿态控制的设备中。
通过测量角速度变化，可以帮助设备实时检测自身的姿态，从而进行调整和控制。
2.稳定平台：MEMS陀螺仪可以用于制作稳定平台，如相机防抖系统。
通过补偿相机的晃动，可以提高拍摄的稳定性和图像质量。
3.导航定位：MEMS陀螺仪可以与其他传感器（如加速度计、磁力计）结合使用，用于导航和定位应用。
通过测量角速度和加速度，可以估计设备的位置和方向。
4.虚拟现实和增强现实：MEMS陀螺仪可以用于虚拟现实和增强现实设备中，如头戴式显示器和手持设备。
通过检测用户头部的旋转动作，可以实现对虚拟场景的观察和交互。
5.运动追踪：MEMS陀螺仪可以用于运动追踪设备中，如运动手柄和运动传感器。
通过测量角速度和加速度，可以捕捉用户的运动，实现与设备的交互。
综上所述，MEMS陀螺仪是一种小尺寸、低功耗、高灵敏度的陀螺仪，广泛应用于姿态控制、稳定平台、导航定位、虚拟现实和运动追踪等领域。
最新几种陀螺仪对比表资料讲解
寻北精度 自动化程度
一次定向 时间
定向测量 原理
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
20 秒
优于 15 秒
半自动，一步一步完 全手工操作，个人熟练程 度对定向准确性和寻北时 间关系很大
操作过程都由仪器自动完成
大于 20 分钟，索佳陀
螺仪技术部出的操作手册
上写的寻北时间是 30-60 分钟。由于是半自动寻北
小于 8 分钟
时间与个人操作和熟练程
可以配天宝、南方等多款全站仪和经纬仪
90 年代推出 GP1 陀 螺仪后到目前为止就再没 有更新过，目前只有这么 一款陀螺仪。
一直有新的技术加入仪器中， 不断推出更高 技术含量的仪器。
陀螺仪电池供电时 间： 3 小时，充电时间 15 小时
国内无法维修、需返 回国外（德国）
陀螺仪供电时间 12 小时，充电时间 8 小时 国内生产厂家便可维修
度关系很大，据客户反映
说一般需要 40 分钟以上。
逆转点跟踪法 , 逆转
点跟踪法在 20 世纪 80 年 代较为流行，由于其操作 复杂、寻北时间长、精度 低，容易受外界影响等缺 点近 20 多年国内外没有 新的陀螺研发单位使用该
阻尼跟踪法，此 方法较为先进，寻北 时间短，操作简单， 全站仪或经纬仪直接 读取数据
7 GPX 陀螺仪和 TJ9000 陀螺仪性能等对比
陀螺仪型号
GPX
TJ9000
生产厂家
日本索佳测量仪器公 司
中船重工（ 707 所）
厂家介绍
日本索佳测量仪器公 司索佳是日本较早生产测 绘仪器的厂家， 90 年代开 始研发并成产民用陀螺 仪，随后进入中国市场。
国内做陀螺仪最好的厂家，专业做陀螺仪 （由于以前一直面向军工企业， 军转民的时间不 长）
光纤陀螺仪在导航系统中的精度提升
光纤陀螺仪在导航系统中的精度提升一、光纤陀螺仪概述光纤陀螺仪（Fiber Optic Gyroscope, FOG）是一种利用光波导原理工作的角速度传感器，它具有高精度、高可靠性、长寿命等优点，在现代导航系统中扮演着重要角色。
与传统的机械陀螺仪相比，光纤陀螺仪没有旋转部件，因此具有更高的稳定性和更低的维护成本。
1.1 光纤陀螺仪的工作原理光纤陀螺仪的工作原理基于萨格纳克效应（Sagnac Effect），即当光在闭合路径上传播时，由于存在角速度，逆时针和顺时针方向上的光速会有所不同。
通过测量两个方向上光程差，可以计算出角速度。
1.2 光纤陀螺仪的组成光纤陀螺仪主要由光源、光纤环、光电探测器、信号处理器等部分组成。
光源发出的光信号通过耦合器进入光纤环，光纤环的一端固定，另一端可以旋转。
当光纤环旋转时，逆时针和顺时针方向上的光信号会产生相位差，这个相位差由光电探测器检测，并转换为电信号，最后由信号处理器进行处理和分析。
1.3 光纤陀螺仪的优势光纤陀螺仪的优势主要体现在以下几个方面：- 高精度：由于光纤陀螺仪测量的是光的相位差，因此其测量精度非常高。
- 高稳定性：光纤陀螺仪没有机械旋转部件，因此不受机械磨损和振动的影响。
- 长寿命：由于光纤陀螺仪的稳定性和可靠性，其使用寿命非常长。
- 抗干扰能力强：光纤陀螺仪对电磁干扰和温度变化具有很好的抵抗能力。
二、光纤陀螺仪在导航系统中的应用光纤陀螺仪在导航系统中的应用非常广泛，包括航空、航天、航海、陆地车辆导航等领域。
在这些领域中，光纤陀螺仪主要用于提供高精度的角度信息，以实现精确导航。
2.1 航空导航系统在航空导航系统中，光纤陀螺仪可以提供飞机的姿态信息，包括俯仰角、滚转角等。
这些信息对于飞机的稳定飞行和精确导航至关重要。
2.2 航天导航系统在航天导航系统中，光纤陀螺仪可以用于测量卫星或航天器的姿态变化，为航天器的轨道控制和姿态调整提供重要数据。
2.3 海上导航系统在海上导航系统中，光纤陀螺仪可以为船舶提供准确的航向信息，帮助船舶在复杂的海洋环境中保持正确的航向。
3D Gyro (三轴陀螺仪)介绍
3D Gyro (三轴陀螺仪)在一定的初始条件和一定的外在力矩作用下，陀螺会在不停自转的同时，还绕着另一个固定的转轴不停地旋转，这就是陀螺的旋进(precession)，又称为回转效应(gyroscopic effect)。
陀螺仪的种类很多，按用途来分，它可以分为传感陀螺仪和指示陀螺仪。
传感陀螺仪用于飞行体运动的自动控制系统中，作为水平、垂直、俯仰、航向和角速度传感器。
指示陀螺仪主要用于飞行状态的指示，作为驾驶和领航仪表使用。
我们现在常接触的便是电子式的陀螺仪，有压电陀螺仪，微机械陀螺仪，光纤陀螺仪，激光陀螺仪等，并且还可以和加速度计，磁阻芯片，GPS，做成惯性导航控制系统。
-----------------------------------------------------MEMS陀螺仪基本技术原理要想将陀螺仪技术应用于手机、MID、手柄、鼠标、数码相机这样的小型设备中，将传统陀螺仪小型化是必然，为此，MEMS陀螺仪正全面走进数码设备、游戏设备。
MEMS是什么呢？MEMS(Micro Electro Mechanical systems，微电子机械系统)是建立在微米/纳米技术基础上的前沿技术，其是一种可对微米/纳米材料进行设计、加工、制造、测量和控制的技术。
它可将机械构件、光学系统、驱动部件、电控系统集成为一整体单元的微型系统。
MEMS产品已被广泛地应用于...数码相机(防抖防震器件，使用MEMS陀螺仪产品即便在持续震动的环境中，也能准确地进行归零的动作)、笔记本电脑或MID、手机(如加速度计)、MP3/MP4、游戏机等消费电子产品中。
陀螺仪利用这种技术，可在硅片上形成微米尺度的精密谐振结构，用来感应角速度的大小和方向。
与传统的利用角动量守恒原理的陀螺仪相比，MEMS陀螺仪使用了不同的工作原理。
传统的陀螺仪是一个不停转动的物体，其转轴的指向不随承载它的支架旋转而变化。
要把这样一个不停转动的没有支撑的能旋转的物体用微机械技术在硅片衬底上加工出来，显然难上加难。
光纤陀螺仪
光纤陀螺仪一、光纤传感技术光纤传感技术是20世纪70年代伴随着光导纤维及光纤通信技术的发展而发展起来的一种以光为载体、光纤为媒质，感知和传输外界信号(被测量)的新型传感技术。
光纤传感技术光纤传感器与常规传感器相比的最大优点是对电磁干扰的高度防卫度，而且它可以制成小型紧凑的器件，具有多路复用的能力，以及可以制成分布式的传感结构等，不少光纤传感器与对应的常规传感器相比，在灵敏度、动态范围、可靠性等方面也具有明显的优势。
二、陀螺仪概述陀螺仪(gyroscope)意即“旋转指示器”，是指敏感角速率和角偏差的一种传感器．自1852年陀螺仪问世，因其独特的性能，广泛地应用于航海、航空、航天以及国民经济等领域。
迄今为止，陀螺仪从传统的刚体转子陀螺仪到新型的固态陀螺仪，种类十分繁多。
随着光电技术、微米／纳米技术的发展，新型陀螺仪如激光陀螺、光纤陀螺和微机械陀螺应运而生。
它们都是广义上的陀螺仪，是根据近代物理学原理制成的具有陀螺效应的传感器。
因其无活动部件—高速转子，称为固态陀螺仪。
这种新型全固态的陀螺仪将成为未来的主导产品，具有广泛的发展前途和应用前景。
根据其精度范围陀螺仪大致分为三部分：超高精度陀螺仪、中高精度陀螺仪和低精度陀螺仪。
1)超高精度陀螺仪指精度在10-6 º/h～5×10-4 º／h范围内的陀螺仪，主要包括静电陀螺、磁浮陀螺和液浮陀螺。
目前最高精度的陀螺仪是静电陀螺仪。
2)中高精度陀螺仪指精度在5×10-4 º/h到10-1 º/h的陀螺仪。
目前最具有发展前景的陀螺仪就是光学陀螺仪，主要指激光陀螺仪和光纤陀螺仪，激光陀螺属于第一代光学陀螺，光纤陀螺属于第二代光学陀螺．3)低精度陀螺仪指精度范围超过10-1 º/h的陀螺仪。
目前有发展前景的是微机械陀螺仪。
微机械陀螺仪有望在一些新的领域中得到应用，如车载导航系统、天文望远镜、工业机器人、计算机鼠标，甚至是玩具上。
转(转)陀螺仪的结构原理以及种类简介
（转）陀螺仪的结构原理以及种类简介陀螺仪（Gyroscope）是测定姿态用的一种仪表。
经典陀螺仪具有高速旋转的刚体转子，能够不依赖任何外界信息而测出、等运载体的姿态。
现代，陀螺仪这一名称已推广到没有刚体转子而功能与经典陀螺仪等同的仪表。
发展概况1852年法国科学家J.B.L.傅科制作了一套能显示地球转动的仪器,命名为陀螺仪陀螺仪于1914年开始作为惯性基准构成飞机的电动陀螺稳定装置。
从20年代起，陀螺仪广泛应用于各种运载体（如船舶、飞机等）上，成为各种运载体的自动控制、制导和导航系统中测定姿态、角速度、角加速度、方位的重要元件。
40年代，陀螺仪开始在早期导弹上作为制导系统的姿态基准。
但是直至50年代，陀螺仪在构造原理上改进不大，大体上仍沿袭傅科所制作的陀螺仪，测量精度不高。
50年代以后陆续出现陀螺仪转子的液浮、磁浮、动压气浮、静电悬浮以及挠性支承技术，使陀螺仪的构造得到很大改善，测量精度大大提高。
1975年激光陀螺仪研制成功，它不存在机械摩擦不受重力加速度的影响，承受振动的能力强，在飞机和导弹的惯性导航系统中得到广泛应用。
结构和组成陀螺仪一般由转子、内外环和基座组成（图1[ 陀螺仪结构]）。
通过轴承安装在内环上的转子作高速旋转。
内环通过轴承与外环相连，外环又通过轴承与运动物体（基座）相连。
转子相对于基座具有3个角运动自由度，因有三自由度陀螺仪之称。
但转子实际上只能绕内环轴和外环轴转动，因而近代又称之为双自由度陀螺仪。
它又因转子可自由转向任意方向而被称为自由转子陀螺仪。
陀螺仪的转子一般就是电动机的转子。
为了保证陀螺仪的性能良好，转子的角动量要尽可能大,为此电动机的转子放在定子的外部。
此外,为使转子的转速不变而用同步电机作为陀螺电机。
在控制系统中的陀螺仪应有输出姿态角信号的元件（角度传感器）。
图1 中陀螺仪的两个输出轴（内环轴和外环轴）上均装有这种元件。
为使陀螺仪工作于某种特定状态（如要求陀螺仪保持水平基准），在内环轴和外环轴上应装力矩器，以便对陀螺仪加以约束或修正。
陀螺仪表
体发生在力矩作用的方向。 ②进动角速度在动量矩一定时, 对应一个外力矩只有一个进动角速度; 非
陀螺体角速度则不断变化。 ③外力矩停止作用时, 进动立即停止; 非陀螺体则要做惯性运动, 继续运
动下去。
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5.3 姿态仪表
测量飞机姿态的仪表, 主要是指测量飞机姿态角和姿态角速度的一些仪 表。这些仪表能为飞行员提供俯仰角、倾斜角和转弯角速度等重要参数 的目视信号, 或为其他设备提供这些参数的电信号。
小型飞机上使用的姿态仪表主要是转弯侧滑仪和航空地平仪, 大中型飞 机上则采用姿态指引仪。
从陀螺仪的应用中知道, 飞机上使用的基于陀螺原理的姿态仪表主要是 陀螺转弯仪和航空地平仪。由于转弯仪和侧滑仪常组装在一起, 因此, 本 节将侧滑仪一并介绍。
进动角速度棕的方向取决于转子动量矩H 和外力矩M 的方向。外加力矩 沿陀螺自转方向转动900, 即为进动角速度(ω) 的矢量方向。或者用右手 定则记忆, 从动量矩H 沿最短路径握向外力矩M 的右手旋进方向, 即为进 动角速度方向。
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5.1 陀螺的基本知识
进动角速度ω的大小取决于转子动量矩H 的大小和外力矩M 的大小。其 计算公式为:
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5.1 陀螺的基本知识
5.1.1陀螺的种类
随着科学技术的发展, 陀螺仪表种类日趋繁多, 性能不断提高。一般按结 构来分, 有三自由度陀螺和二自由度陀螺两种, 由这两种基本陀螺可以组 成具有不同功能的航空仪表。
1.三自由度陀螺 由转子、内框、外框组成, 且转子能够绕三个互相垂直的轴自由旋转的
激光陀螺简介
激光陀螺仪现代陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器，它是现代航空，航海，航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器，它的发展对一个国家的工业，国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。
传统的惯性陀螺仪主要是指机械式的陀螺仪，机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高，结构复杂，它的精度受到了很多方面的制约。
简介现代光纤陀螺仪包括干涉式陀螺仪和谐振式陀螺仪两种，它们都是根据塞格尼克的理论发展起来的。
塞格尼克理论的要点是这样的：当光束在一个环形的通道中前进时，如果环形通道本身具有一个转动速度，那么光线沿着通道转动的方向前进所需要的时间要比沿着这个通道转动相反的方向前进所需要的时间要多。
也就是说当光学环路转动时，在不同的前进方向上，光学环路的光程相对于环路在静止时的光程都会产生变化。
利用这种光程的变化，如果使不同方向上前进的光之间产生干涉来测量环路的转动速度，这样就可以制造出干涉式光纤陀螺仪，如果利用这种环路光程的变化来实现在环路中不断循环的光之间的干涉，也就是通过调整光纤环路的光的谐振频率进而测量环路的转动速度，就可以制造出谐振式的光纤陀螺仪。
从这个简单的介绍可以看出，干涉式陀螺仪在实现干涉时的光程差小，所以它所要求的光源可以有较大的频谱宽度，而谐振式的陀螺仪在实现干涉时，它的光程差较大，所以它所要求的光源必须有很好的单色性。
自从上个世纪七十年代以来，现代陀螺仪的发展已经进入了一个全新的阶段。
１９７６年等提出了现代光纤陀螺仪的基本设想，到八十年代以后，现代光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展，与此同时激光谐振陀螺仪也有了很大的发展。
由于光纤陀螺仪具有结构紧凑，灵敏度高，工作可*等等优点，所以目前光纤陀螺仪在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪，成为现代导航仪器中的关键部件。
和光纤陀螺仪同时发展的除了环式激光陀螺仪外，还有现代集成式的振动陀螺仪，集成式的振动陀螺仪具有更高的集成度，体积更小，也是现代陀螺仪的一个重要的发展方向。
三轴陀螺仪
三轴陀螺仪三轴陀螺仪：同时测定6个方向的位置，移动轨迹，加速。
单轴的只能测量一个方向的量，也就是一个系统需要三个陀螺仪，而3轴的一个就能替代三个单轴的。
3轴的体积小、重量轻、结构简单、可靠性好，是激光陀螺的发展趋势。
应用三轴陀螺仪角速传感器还有加速度传感器不一定是陀螺仪，也许是单纯的加速度计呢。
飞机、轮船或导弹中的指示仪，其核心部分就是定向指示仪，它是一个装在能自由转向的小框架上的小飞轮（陀螺啦）。
在这个装置中，轴承的摩擦力矩很小，可以忽略不计。
另一方面，刚体结构高度对称，其质心集中在连杆中心处。
这样，当飞轮绕自身对称轴高速转动时，无论如何改变框架的方位，其中心轴的空间取向都始终保持不变。
（专业说法是：定向指示仪所受到的合外力矩为零，其角动量守恒）这是定向指示仪的重要特性。
如果在飞机上装上三个定向指示仪，并使三个小飞轮的自转轴相互垂直，飞行员就可以通过飞轮轴相对于机身的指向来确定飞机的空间取向。
船舶上装上定向指示仪，海员可用它来确定海轮的航向。
鱼雷，火箭中也装有定向指示仪，起到自动导航的作用。
在鱼雷前进的过程中，定向指示仪的轴线方向保持不变。
当鱼雷因风浪等影响，前进方向改变时，鱼雷的纵轴与定向指示仪之间就出现了偏差，这时可启动有关器械改变舵的角度，使鱼雷回复到原来的前进方向。
火箭中，则采用改变喷气方向的方法来校正飞行方向。
在工程上，陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器，它是现代航空，航海，航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器，它的发展对一个国家的工业，国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。
传统的惯性陀螺仪主要是指机械式的陀螺仪，机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高，结构复杂，它的精度受到了很多方面的制约。
自从上个世纪七十年代以来，现代陀螺仪的发展已经进入了一个全新的阶段。
1976年等提出了现代光纤陀螺仪的基本设想，到八十年代以后，现代光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展，与此同时激光谐振陀螺仪也有了很大的发展。
航空陀螺仪
航空陀螺仪一、陀螺仪的基本知识陀螺玩具旋转时,能够直立在地上;而且转得愈快,立得也愈稳;即使给它一个冲击,也只是晃动而不会倒下。
陀螺的这种特性可以被利用来做成仪表用来测量飞机的姿态角、航向角和角速度。
航空陀螺仪表中的陀螺仪,是把绕自转轴(又叫转子轴)高速旋转的转子用框架支撑起来,使转子绕垂直于自转轴方向可以自由转动的这样一种装置。
图8.1表示的是,转子安装在内环和外环这两个框架中,转子可绕自转轴高速旋转,转子同内环可绕内环轴转动,转子同内环和外环还可绕外环轴转动这样支承起来的转子可以绕着垂直于自转轴的两根轴转动,这种装置称为三自由度陀螺仪。
若转子仅安装于内环中这样支承起来的转子只能绕着垂直于自转轴的一根轴转动这种装置称为二自由度陀螺仪。
三自由度陀螺仪的基本特性之一是稳定性(又叫定轴性)。
当转子高速旋转时,因具有很大的惯性,自转轴能够保持原来的方向稳定;无论基座怎样转动,自转轴所稳定的方向都将保持不变;同使受到冲击作用,自转轴也仅在原来的方位附近作一种高频微幅的振荡运动。
陀螺仪具有抵抗干扰作用而力图保持自转轴方向稳定的特性叫做螺仪的稳定性。
陀螺仪的又一基本特性是进动性。
当转子高速旋转时,若外力矩绕外环轴作用,陀螺仪将绕内环轴转动；若外力矩绕内环轴作用,陀螺仪将绕外环轴转动。
陀螺仪转动角速度方向与外力矩作用方向互相垂直的特性,叫做陀螺仪的进动性。
进动角速度的方向取决于转子动量矩H的方向(与转子自转角速度矢量的方向一致)和外力矩M的方向,可用右手定则确定。
进动角速度的大小取决于转子动量矩H的大小和外力矩M的大小,其计算式为 =M/H。
如果这种进动由陀螺仪中的干扰力矩引起,则叫做漂移,漂移角速度即漂移率是衡量各种陀螺仪表精度的最重要的指标。
至于二自由度陀螺仪的特性，就与三自由度陀螺仪不同。
二自由度陀螺仪少了垂直于内环轴和自转轴方向的转动自由度。
这样，当基座绕着这个缺少自由度的轴线转动时,通过内环轴上一对轴承的推动,就强迫陀螺仪跟随基座转动;与此同时,基座作用于内环两端轴承上的推力形成了推力矩将强迫陀螺绕内环轴进动，使自转轴趋于基座转动角速度的方向重合。
高科技应用--陀螺
高科技应用—陀螺仪一、陀螺仪(gyroscope)螺旋仪是一种用来传感与维持方向的装置，它是基于角动量守恒的原理设计出来的。
陀螺仪主要是由一个位于轴心且可旋转的转子构成。
陀螺仪一旦开始旋转，由于转子的角动量作用，陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。
人们利用陀螺的这一力学性质所制成的各种功能的陀螺装置称为陀螺仪，它在科学、技术、军事等各个领域有着广泛的应用。
比如：回转罗盘、定向指示仪、炮弹的翻转、陀螺的章动、地球在太阳(月球)引力矩作用下的旋进(岁差)等。
陀螺仪基本上就是运用物体高速旋转时，角动量很大，旋转轴会一直稳定指向一个方向的性质，所制造出来的定向仪器。
不过它必需转得够快，或者惯量够大(也可以说是角动量要够大)。
不然，只要一个很小的力矩，就会严重影响到它的稳定性。
陀螺仪的种类很多，按用途来分，它可以分为传感陀螺仪和指示陀螺仪。
传感陀螺仪用于飞行体运动的自动控制系统中，作为水平、垂直、俯仰、航向和角速度传感器。
指示陀螺仪主要用于飞行状态的指示，作为驾驶和领航仪表使用。
现在的陀螺仪分为，压电陀螺仪，微机械陀螺仪，光纤陀螺仪，激光陀螺仪，都是电子式的，可以和加速度计，磁阻芯片，GPS，做成惯性导航控制系统。
二、陀螺仪工作原理陀螺仪，是一个圆形的中轴的结合体。
静止与运动的陀螺仪本身并无区别，如果静止的陀螺仪本身绝对平衡的话，抛除外在因素陀螺仪是可以不依靠旋转便能立定的。
而如果陀螺仪本身尺寸不平衡的话，在静止下就会造成陀螺仪模型倾斜跌倒，因此不均衡的陀螺仪必然依靠旋转来维持平衡。
陀螺仪本身与引力有关，因为引力的影响，不均衡的陀螺仪，重的一端将向下运行，而轻的一端向上。
在引力场中，重物下降的速度是需要时间的，物体坠落的速度远远慢于陀螺仪本身旋转的速度时，将导致陀螺仪偏重点，在旋转中不断的改变陀螺仪自身的平衡，并形成一个向上旋转的速度方向。
当然，如果陀螺仪偏重点太大，陀螺仪自身的左右互作用力也将失效!而在旋转中，陀螺仪如果遇到外力导致陀螺仪转轮某点受力。
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带你看看高精度陀螺仪有哪些
对于陀螺仪，可能大家没怎么听过这样概念，但是你早已接触过陀螺仪带来的功能。
就是在不锁定手机的情况下，进行手机的翻转，界面也跟着翻转；在玩精灵宝可梦的时候，你通过手机的偏转，画面进行的偏转，从而抓到你的皮卡丘。
陀螺仪的另一种叫法又称角速度传感器，从定义上来看陀螺仪是测量载体角运动或者角速度的传感器从应用的角度上来看，陀螺仪多用于导航、定位等系统常用实例如手机GPS 定位导航、卫星三轴陀螺仪定位，其陀螺仪的精度在整个过程中起到了至关重要的作用，也就是高精度的陀螺仪直接决定了惯性导航系统的精度以及制导和自动控制系统的性能品质。
现在随着陀螺仪的发展，技术越来越成熟，陀螺仪的结构和原理都有着很大的变化。
由于设备对偏转度的要求越来越精准，已经出现了高精度陀螺仪这一概念，完全不局限在传统的机械陀螺仪当中，下面就来介绍一下，近年来成功开发的高精度陀螺仪。
1.静电陀螺仪
虽然传统的机械陀螺仪已经满足不了用户、或是场景变换上的精度需求了，但并不意味着包含转子结构的陀螺仪已经完全退出了高精度陀螺仪队伍当中。
其身为机械陀螺仪的升级版本，静电陀螺仪利用电场克服了转子旋转的摩擦力，大大提高了陀螺仪的精度。
可惜生产难度较大，限制了其大规模的应用。
2.压电陀螺仪
对于经常接触传感器的人都会知道，在需要完成测压力这一任务的时候，我们基本会采用压电传感器。
但对压电陀螺仪并不清楚，压电陀螺仪是一种振动陀螺，依靠压电材料的压电效应，当角速度不同时，贴在不同方向上的压电薄片的电压也出现偏差，依此测量角速度。
作为高精度陀螺仪，压电陀螺仪的抗干扰能力也十分强大，甚至经受的动态核爆实验也没有损坏，因此多用在军工方面。
3.光纤陀螺仪
光纤陀螺仪可谓顺应着时代的陀螺仪潮流而诞生，其具有精度高，体积小等特点，而且在。