惯导实验报告——帅哥队
惯性质量的测量实验报告
惯性质量的测量实验报告惯性质量的测量实验报告引言惯性质量是物体所具有的抗拒外力改变其运动状态的性质。
在物理学中，测量物体的质量是一个基本实验。
然而，传统的质量测量方法常常受到外界因素的干扰，导致结果的不准确。
为了解决这个问题，本实验设计了一种新的方法，旨在准确测量物体的惯性质量。
实验设备和步骤本实验所使用的设备包括一个特制的测量平台、一台高精度的电子天平和一根细线。
首先，将测量平台放置在水平台面上，并确保其稳定性。
然后，将待测物体放置在测量平台上，并用细线将其固定。
接下来，使用电子天平测量物体的质量，并记录下结果。
实验原理本实验的关键在于利用物体的惯性质量来测量其真实质量。
当物体受到外力作用时，由于其惯性，物体会产生相应的加速度。
根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。
因此，通过测量物体在给定外力下的加速度，可以推导出其真实质量。
实验结果经过多次实验测量，我们得到了一系列的数据。
通过对这些数据进行处理和分析，我们得到了物体的惯性质量。
实验结果表明，这种新的测量方法相比传统方法更为准确和可靠。
实验误差分析在实验过程中，我们发现了一些可能导致误差的因素。
首先，测量平台的稳定性对实验结果有很大影响。
如果平台不稳定，物体可能会受到额外的力，导致测量结果不准确。
其次，电子天平的精度也会影响实验结果的准确性。
如果天平的精度不够高，测量结果可能存在一定的误差。
最后，细线的弹性也可能对实验结果产生影响。
当物体受到外力时，细线可能会有一定的伸缩，导致测量结果偏离真实值。
实验改进方案为了提高实验结果的准确性，我们可以采取一些改进措施。
首先，可以使用更稳定的测量平台，确保物体在测量过程中不受到额外的力。
其次，可以使用更高精度的电子天平，提高测量结果的准确性。
最后，可以使用更细的细线，减小其弹性对实验结果的影响。
实验应用惯性质量的测量在科学研究和工程应用中具有重要意义。
准确测量物体的质量是许多实验和工程项目的基础。
北航惯性导航综合实验五实验报告
惯性导航技术综合实验实验五惯性基组合导航及应用技术实验惯性/卫星组合导航系统车载实验一、实验目的①掌握捷联惯导/GPS组合导航系统的构成和基本工作原理；②掌握采用卡尔曼滤波方法进行捷联惯导/GPS组合的基本原理；③掌握捷联惯导 /GPS组合导航系统静态性能；④掌握动态情况下捷联惯导 /GPS组合导航系统的性能。
二、实验内容①复习卡尔曼滤波的基本原理（参考《卡尔曼滤波与组合导航原理》第二、五章）；②复习捷联惯导/GPS组合导航系统的基本工作原理（参考以光衢编著的《惯性导航原理》第七章）；三、实验系统组成①捷联惯导/GPS组合导航实验系统一套；②监控计算机一台。
③差分GPS接收机一套；④实验车一辆；⑤车载大理石平台；⑥车载电源系统。
四、实验内容1）实验准备①将IMU紧固在车载大理石减振平台上，确认IMU的安装基准面紧靠实验平台；②将IMU与导航计算机、导航计算机与车载电源、导航计算机与监控计算机、GPS 接收机与导航计算机、GPS 天线与GPS 接收机、GPS 接收机与GPS 电池之间的连接线正确连接；③ 打开GPS 接收机电源，确认可以接收到4颗以上卫星； ④ 打开电源，启动实验系统。
2） 捷联惯导/GPS 组合导航实验① 进入捷联惯导初始对准状态，记录IMU 的原始输出，注意5分钟内严禁移动实验车和IMU ；② 实验系统经过5分钟初始对准之后，进入导航状态； ③ 移动实验车，按设计实验路线行驶；④ 利用监控计算机中的导航软件进行导航解算，并显示导航结果。
五、 实验结果及分析(一)理论推导捷联惯导短时段（1分钟）位置误差，并用1分钟惯导实验数据验证。
1、一分钟惯导位置误差理论推导：短时段内（t<5min ），忽略地球自转0ie ω=，运动轨迹近似为平面1/0R =，此时的位置误差分析可简化为：（1） 加速度计零偏∇引起的位置误差：210.88022t x δ∇==m （2） 失准角0φ引起的误差：202 0.92182g t x φδ==m （3） 陀螺漂移ε引起的误差：330.01376g t x εδ==m 可得1min 后的位置误差值123 1.8157m x x x x δδδδ=++= 2、一分钟惯导实验数据验证结果：（1）纯惯导解算1min 的位置及位置误差图：lat0.01s 度lon0.01s度北向位移误差0.01sm 东向位移误差0.01sm（2）纯惯导解算1min 的速度及速度误差图：-100-50050Vx0.01s m /s020406080Vy0.01sm /s100020003000400050006000-0.4-0.3-0.2-0.10Vx 误差0.01s m /s100020003000400050006000-0.1-0.0500.050.1Vy 误差0.01sm /s实验结果分析：纯惯导解算短时间内精度很高，1min 的惯导解算的北向最大位移误差，东向最大位移误差，可见实验数据所得位置误差与理论推导的位置误差在同一数量级，结果不完全相同是因为理论推导时做了大量简化，而且实验时视GPS 为真实值也会带来误差；另外，可见1min 内纯惯导解算的东向速度最大误差s ，北向速度最大误差s 。
北航惯性导航综合实验二实验报告
惯性测量单元安装误差系数标定实验二零一三年六月十日2.1 惯性测量单元安装误差系数标定试验一、实验目的1、掌握惯性测量单元（inertial measurement unit ，IMU ）的标度系数、安装误差、零偏的标定方法；2、利用现有实验条件实现实验过程的设计。
二、实验内容利用单轴速率转台，进行IMU 的安装误差系数标定，并通过公式计算该安装误差系数。
三、实验系统组成单轴速率位置转台、MEMS 惯性测量单元、稳压电源、数据采集系统。
四、实验原理IMU 安装误差系数的计算方法通常，惯导系统至少需要三个陀螺和三个加速度计，用以感知载体的三轴角速度和加速度变化。
将这些陀螺和加计按照敏感轴两两正交的方式集成在一起，安装在一个结构框架上，便构成了一个能感知完整惯性测量信息的小型系统，称之为惯性测量单元。
对惯性测量单元进行标定时，除了要对其中的陀螺、加速度计进行常规标定外，还要考虑由于安装时不能严格保证敏感轴两两正交所带来的交叉耦合误差，即，要对IMU 的安装误差进行标定，测量出不正交角。
因此，在考虑IMU 的安装误差、标度因数误差、零偏误差的情况下，建立东北天坐标系下IMU 的角速度通道误差方程。
x x xx xy xz x y y yx yy yz y z z zxzyzz z K E E E K E E E K ωεωωεωωεω⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=+⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦ (1)式中i ω为惯性系统i 轴向陀螺输出角速度，i ω为i 轴向的输入角速度；i ε为i 轴向陀螺零偏；ii K 为i 轴向陀螺标度因数；ij E 为角速度通道的安装误差系数，i 和j 为坐标轴X ，Y ，Z 的统称。
设输入矩阵为x1xn y1yn I z1zn ...11ωωωωωω⎡⎤⎢⎥⎢⎥Ω=⎢⎥⎢⎥⎣⎦，输出矩阵为x1xn o y1yn z1zn ...ωωωωωω⎡⎤⎢⎥Ω=⎢⎥⎢⎥⎣⎦，则标度因数、安装误差系数与陀螺漂移组成的矩阵可按最小二乘法估计为： 类似，可计算加速度计的标度因数、安装误差系数与加计零偏。
惯性运动的实验报告
通过本次实验，验证物体在不受外力作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态的现象，即惯性。
同时，通过实验观察和记录，加深对惯性概念的理解。
二、实验器材1. 平滑桌面2. 力学小车3. 木块4. 石块5. 尺子6. 秒表7. 记录本三、实验原理惯性是物体保持其静止状态或匀速直线运动状态的性质。
根据牛顿第一定律，一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。
本实验通过观察力学小车在受到外力作用后，是否保持匀速直线运动，来验证惯性的存在。
四、实验步骤1. 将力学小车放置在平滑桌面上，确保桌面平整，减少摩擦力对实验结果的影响。
2. 在小车的前端放置一个木块，木块与桌面接触面要光滑。
3. 使用尺子测量小车与木块的总长度，记录下来。
4. 将石块放在桌面上，确保石块与桌面接触面光滑。
5. 用手推一下小车，使其以较快的速度撞向石块。
6. 观察小车在撞击石块前后的运动状态，记录小车在撞击石块前后的速度。
7. 使用秒表测量小车撞击石块前后的时间，记录下来。
8. 根据实验数据，分析小车在撞击石块前后的运动状态，判断小车是否具有惯性。
实验中，小车在撞击石块前以较快的速度运动，撞击石块后速度明显减小，最终停止运动。
同时，木块在撞击过程中向前倾倒。
六、实验结论1. 小车在撞击石块前后的运动状态发生了改变，说明小车受到了外力作用。
2. 小车在撞击石块后停止运动，说明小车受到了石块的反作用力。
3. 木块在撞击过程中向前倾倒，说明木块具有惯性。
4. 通过实验验证，物体在不受外力作用时，将保持静止状态或匀速直线运动状态，即惯性现象存在。
七、实验讨论1. 本实验中，小车受到的外力包括推力和石块的反作用力。
在实验过程中，尽量减少摩擦力对实验结果的影响。
2. 实验中，木块向前倾倒，说明木块具有惯性。
这表明，惯性与物体的质量有关，质量越大，惯性越大。
3. 在日常生活中，惯性现象无处不在。
例如，乘坐汽车时，当汽车突然刹车，乘客会向前倾斜；在运动场上，运动员在起跑时需要克服惯性，才能达到更高的速度。
惯性实验实验报告
惯性实验实验报告惯性实验实验报告摘要：本实验旨在通过惯性实验，探究物体的惯性特性以及其对运动状态的影响。
通过设计合适的实验装置，我们观察了不同物体在不同运动状态下的惯性现象，并结合实验数据进行分析和讨论。
实验结果表明，物体的质量和运动状态对其惯性特性有着重要影响，进一步揭示了物体运动中的惯性规律。
引言：惯性是物体运动中的一种基本特性，它是指物体维持原来的状态（包括静止和匀速直线运动）的倾向。
在日常生活中，我们常常能够观察到物体的惯性现象，如车辆突然刹车时乘客向前倾斜，或者转弯时乘客向外侧倾斜等。
通过实验来研究物体的惯性特性，有助于我们更深入地理解物体运动的规律，为我们在实际生活中的运动控制提供参考依据。
实验装置和方法：1. 实验装置：本实验采用了一个平滑的水平桌面、一个滚轮、一块木板和一块细绳。
滚轮由一个金属轴和两个金属盘组成，金属盘上有几个不同质量的小物块。
木板固定在桌面上，细绳一端固定在木板上，另一端绕过滚轮并悬挂着一定质量的物体。
2. 实验方法：首先，将滚轮放置在桌面上，并调整使其能够自由滚动。
然后，将细绳的一端固定在木板上，并将另一端绕过滚轮，悬挂着一定质量的物体。
接下来，用手轻轻拉动木板，使滚轮开始滚动。
观察滚轮滚动的情况，并记录下相应的数据。
实验结果与讨论：在实验过程中，我们分别改变了滚轮上的小物块的质量和物体的悬挂质量，观察了滚轮滚动的情况，并记录下相关数据。
通过对实验数据的分析和讨论，我们得出了以下结论：1. 质量对物体的惯性特性有影响：实验结果表明，滚轮上的小物块质量越大，滚轮滚动的速度越慢，滚动的时间越长。
这说明物体的质量越大，其惯性越强，越不容易改变其运动状态。
这也符合牛顿第一定律的观点，即物体在没有外力作用下，将保持其原来的运动状态。
2. 运动状态对物体的惯性特性有影响：在实验中，我们还观察到了滚轮在不同运动状态下的惯性现象。
当滚轮开始滚动时，如果我们突然停止拉动木板，滚轮会继续滚动一段时间后才停下来。
实验三惯性导航实验
实验三惯性导航实验小组成员：杨曦陈魁吴航杨少帅一、 实验目的1、了解惯性导航设备;2、掌握惯性导航设备的物理连接；3、掌握惯性导航信息的处理方法；4、掌握惯性导航方法并学会用编程实现惯性导航算法。
二、 实验器材YH-5000AHRS ；工业控制计算机；数据采集软件； 稳压电源；串口连接线；三、 实验原理（1） 姿态解算基于四元数法解算姿态矩阵。
p j p i p l Q +++=21 （1）⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--++----+++---+=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡b b b p b b b b p p p z y x C z y x p p p l lp p p lp p p lp p p p p p l lp p p lp p p lp p p p p p l z y x 222123213223113223212223212313212322212)(2)(2)(2)(2)(2)(2 （2） b pbQw Q 21= （3） 上述微分方程表示成矩阵形式：⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡------=⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡321321000021p p p l w w w w w w w w w w w w p p p l b pbxb pbyb pbz b pbx b pbz b pbyb pby b pbz b pbxb pbz b pbyb pbx（4） 初始四元数的确定计算如下：⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡--++=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡2c o s 2c o s 2s i n 2s i n 2s i n 2c o s 2c o s 2s i n 2s i n 2s i n 2c o s 2c o s 2s i n 2c o s 2s i n 2c o s 2s i n 2c o s 2s i n 2s i n 2s i n 2c o s 2c o s 2co s )0(3)0(2)0()0(0000000000000000000000001γθϕγθϕγθϕγθϕγθϕγθϕγθϕγθϕG G G G G G G G p p p l （5） 用四阶龙格库塔法解（4）的微分方程；⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=333231232221131211T T T T T T T T T C p b 由p b C 中提取γϕλ，，G231sin T -=主λ 22211tan T T G -=主ϕ)(tan 33131T T --=主γ 从而可得到：主λλ=⎪⎩⎪⎨⎧<>+>><+=0,020,002122212222T T T T T GG G G πϕϕπϕϕ主主主⎩⎨⎧<>=0,)(-0331333T T sign T πγγγ （2） 速率位置解算将加速度测量的沿坐标系轴向的比力bib a 转换成沿着导航坐标系轴向的比力p ib a ,则速度方程为:p p epp ep p ib p ep g V w a V +⨯+Ω-=)2( 展开得到：⎪⎩⎪⎨⎧-+Ω-+Ω+=+Ω+Ω-=+Ω-Ω+=gV w V w a V V w V a V V w V a V p epy p epx p x p epx p epy p y p ibz pepz p epzp epx p x p epx p z p iby p epy p epzp epy p y p epy p z p ibx p epx )2()2()2(2)2(2 由于Ω,pep w 都很小，故而速度方程简化为：⎪⎩⎪⎨⎧-===ga V a V a V p ibz pepz piby p epy p ibxp epx用一阶欧拉法解，则：⎪⎩⎪⎨⎧+-=++=++=+)(*)()()(*)()(*)(t V T g a T t V t V T a T t V t V T a T t V p epz p ibz p epzpepy p iby p epy pepx p ibx p epx 其中T 为采样时间。
初中作业惯性试验实验报告
初中作业惯性试验实验报告实验目的：通过本次实验，学生将了解惯性的概念，观察和理解物体在运动状态下的惯性现象，培养观察力和科学探究能力。
实验原理：惯性是物体保持其静止状态或匀速直线运动状态的性质，是物体固有的属性。
当外力作用于物体时，物体会倾向于保持其原有的运动状态。
实验材料：- 小车一辆- 橡皮筋若干- 木块或纸片- 尺子- 笔和纸实验步骤：1. 将小车放在平坦的桌面上，确保小车可以自由滑动。
2. 用橡皮筋将木块或纸片固定在小车的前端。
3. 用尺子测量并记录橡皮筋的初始长度。
4. 将小车轻轻推动，使其在桌面上滑动。
5. 观察并记录小车在不同速度下，橡皮筋的伸展情况。
6. 重复步骤4和5，改变小车的初始速度，观察橡皮筋的伸展变化。
实验结果：在实验过程中，我们发现随着小车速度的增加，橡皮筋的伸展程度也相应增加。
这表明当小车速度越快时，其惯性越大，需要更大的力才能改变其运动状态。
实验分析：根据牛顿第一定律，物体在没有外力作用时，将保持静止或匀速直线运动状态。
在本实验中，橡皮筋的伸展程度反映了小车的惯性大小。
橡皮筋的伸展越大，说明小车需要更大的力来改变其运动状态，即惯性越大。
结论：通过本次实验，我们验证了惯性的存在，并观察到物体在不同速度下惯性的不同表现。
实验结果表明，物体的惯性与其运动状态有关，速度越快，惯性越大。
这有助于我们更好地理解物体运动的规律，并在日常生活中应用这一原理。
注意事项：- 实验过程中，确保小车在平坦的桌面上进行，避免因桌面不平而影响实验结果。
- 实验时注意安全，避免橡皮筋断裂造成伤害。
- 实验结束后，及时整理实验器材，保持实验环境整洁。
通过本次实验，学生们不仅加深了对惯性概念的理解，而且提高了科学探究和实际操作能力。
希望学生们能够将所学知识应用到实际生活中，培养科学思维和解决问题的能力。
一种新的捷联惯导快速对准方法
一种新的捷联惯导快速对准方法黄湘远;汤霞清;郭理彬【摘要】为了提高初始对准的速度,将等效加速度计和陀螺误差作为观测量,提出一种快速对准的新方法.在常规方法的基础上,建立了等效加速度计和陀螺误差方程及新的观测方程,并分析了状态可观测度,推导了最优估计及对准精度.最后,进行了仿真,结果表明两者对准精度相当,时间上远远优于常规方法.该方法通过引入陀螺信息,充分利用了外部测量信息,加快了方位失准角的估计速度,有效缩短对准时间,具有重要的应用参考价值.【期刊名称】《弹箭与制导学报》【年(卷),期】2012(032)001【总页数】4页(P17-20)【关键词】初始对准;捷联惯导;等效陀螺;可观测度;奇异值分解【作者】黄湘远;汤霞清;郭理彬【作者单位】装甲兵工程学院,北京100072;装甲兵工程学院,北京100072;装甲兵工程学院,北京100072【正文语种】中文【中图分类】TJ765.30 引言新型装甲车辆、自行火炮等车载武器平台在作战之前需要进行初始对准，精度和时间是其两项重要技术指标，对准精度影响着惯导系统的性能，对准时间决定快速反应能力，因此要求初始对准精度高、时间短。
卡尔曼滤波方法是初始对准常用方法，在不增加外界设备的前提下，该方法对准精度较高，但是系统可观测性差，使得初始对准时间较长。
为了提高对准速度，文献［1］提出了快速对准法，但是其运用了东向失准角的微分项，要想获得稳态输出仍然需要较长时间。
文中另辟蹊径，将等效加速度计和陀螺误差作为系统观测量，提高陀螺信息的利用率，提出一种静基座条件下快速对准的新方法。
运用奇异值方法进行可观测度分析，并依此推导出算法对准精度。
发现该方法与常规方法对准精度相当，但是大大加快了初始对准的速度，最后通过仿真验证了这种方法的可行性。
1 初始对准方程静基座下，可以对捷联惯导误差模型进行以下假设：由于位置精确已知，可忽略位置误差和重力计算误差；由于对准时间较短，可将惯性器件误差模型近似为随机常值和白噪声［1］。
北航惯性导航综合实验三实验报告
北航惯性导航综合实验三实验报告惯性导航技术综合实验实验三惯性导航综合实验实验3.1 初始对准实验一、实验目的结合已经采集并标定好的惯性传感器数据进行粗对准，了解实现对准的过程；通过比较不同传感器数据的对准结果，进一步认识惯性传感器性能在导航系统中的重要地位。
为在实际工程设计中针对不同应用需求下采取相应的导航系统方案提供依据。
二、实验内容利用加速度计输出计算得到系统的初始姿态，利用陀螺输出信号计算航向角。
对比利用不同的惯性传感器数据计算所得的不同结果。
三、实验系统组成MEMS IMU（或其他类型IMU）、稳压电源、数据采集系统与分析系统。
四、实验原理惯导系统在开始进行导航解算之前需要进行初始对准，水平对准的本质是将重力加速度作为对准基准，其对准精度主要取决于两个水平加速度计的精度，加速度计的零位输出将会造成水平对准误差；方位对准最常用的方位是罗经对准，其本质是以地球自转角速度作为对准基准，影响对准精度的主要因素是等效东向陀螺漂移。
(1) 其中，分别为当前时刻的俯仰角和横滚角计算值。
1/ 15水平对准误差和方位对准误差如下所示：，(2) 五、实验步骤及结果1、实验步骤：采集静止状态下水平加速度计输出，按下式计算其平均值。
(3) 其中，为前n个加计输出均值；为前n-1个加计输出均值；为当前时刻加计输出值。
利用加计平均值来计算系统初始俯仰角和横滚角(4) 其中，分别为当前时刻的俯仰角和横滚角计算值。
2、实验结果与分析：2.1、用MIMS IMU的加速度计信息计算（1）俯仰角和横滚角图：（2）失准角：2.2、实验结果分析以上计算是基于MIMS IMU静止时data2进行的初始对准，与data2给定的初始姿态角相差不大。
六、源程序clear clc g = 9.***-*****14; a=load(＇E:＼郭凤玲＼chushiduizhun＼data2.txt＇); ax=a(:,4)＇; ay=a(:,5)＇; az=a(:,6)＇; %初始值ax0(1)=ax(1)/1000*g; %%%%转化单位，由mg转化为m/s^2 ay0(1)=ay(1)/1000*g; az0(1)=az(1)/1000*g; theta(1)=asin(ay(1)/az(1)); gama(1)=-asin(ax(1)/az(1)); for i=2:120XX年7 ax0(i)=ax0(i-1)+(ax(i)-ax0(i-1))/i; ay0(i)=ay0(i-1)+(ay(i)-ay0(i-1))/i; az0(i)=az0(i-1)+(az(i)-az0(i-1))/i;2/ 15theta(i)=asin(ay0(i)/az0(i)); gama(i)=-asin(ax0(i)/az0(i)); end detfaix=mean(ay0)/g; detfaiy=mean(-ax0)/g; t=1:120XX年7; plot(t,theta,＇r＇,t,gama,＇b＇) title(＇俯仰角和横滚角＇);ylabel(＇弧度（rad）＇); legend(＇俯仰角＇,＇横滚角＇) 实验3.2 惯性导航静态实验一、实验目的1、掌握捷联惯导系统基本工作原理2、掌握捷联惯导系统捷联解算方法3、了解捷联惯导系统误差传递规律和方程二、实验原理捷联惯性导航系统（SINS）的导航解算流程如图1所示。
观察惯性现象实验报告
观察惯性现象实验报告实验名称：观察惯性现象实验报告实验目的：1. 观察惯性现象在不同情况下的表现；2. 探索惯性现象的原因和特点；3. 加深对惯性的理解。
实验器材：1. 平滑水平桌面；2. 一块光滑的木板；3. 球形物体（如台球、高尔夫球等）；4. 移动台车；5. 长凳。
实验步骤：1. 实验一：平滑桌面上的球体滚动观察1. 将球体放在平滑桌面上，并给予一个初速度；2. 观察球体的滚动情况，并记录下滚动距离和时间；3. 重复以上步骤，更改球体的质量和初速度，观察并记录滚动情况。
2. 实验二：木板上的球体滚动观察1. 将木板倾斜放置在桌面上，使得球体可以顺着木板滚动；2. 给予球体一个初速度，观察球体的滚动情况，并记录下滚动距离和时间；3. 更改木板的倾角，再次观察球体的滚动情况，并记录下滚动距离和时间。
3. 实验三：移动台车上的球体运动观察1. 将球体放在移动台车的平滑表面上；2. 给予台车一个水平方向的初速度，观察球体的滚动情况，记录下滚动距离和时间；3. 更改台车的初速度，再次观察球体的滚动情况，记录下滚动距离和时间；4. 将台车静止，给予球体一个初速度，观察球体的滚动情况，并记录下滚动距离和时间。
4. 实验四：长凳上的球体运动观察1. 将球体放在光滑的长凳上；2. 给予球体一个初速度，观察球体的滚动情况，并记录下滚动距离和时间；3. 更改球体的初速度，再次观察球体的滚动情况，并记录下滚动距离和时间；4. 将长凳静止，给予球体一个初速度，观察球体的滚动情况，并记录下滚动距离和时间。
实验结果：1. 实验一：平滑桌面上的球体滚动观察1. 随着质量增加，相同初速度下球体滚动距离减少；2. 随着初速度增加，球体滚动距离增加。
2. 实验二：木板上的球体滚动观察1. 倾角增加，球体滚动距离增加；2. 初速度增加，相同倾角下球体滚动距离增加。
3. 实验三：移动台车上的球体运动观察1. 初速度增加，球体滚动距离增加；2. 台车静止时，球体滚动距离减少。
惯性实验报告小学教育
一、实验背景惯性是物理学中的一个基本概念，指的是物体在没有外力作用时，保持其静止状态或匀速直线运动状态的性质。
为了让学生更好地理解惯性这一概念，我们小学开展了惯性实验活动，旨在通过实际操作，让学生在实践中感受和认识惯性，提高学生的科学素养。
二、实验目的1. 让学生了解惯性的概念，认识惯性的现象；2. 培养学生的观察能力、动手能力和合作精神；3. 培养学生对科学的兴趣，激发学生的创新意识。
三、实验器材1. 橡皮筋；2. 小木块；3. 纸团；4. 细绳；5. 计时器；6. 平滑桌面。
四、实验步骤1. 准备实验器材，将小木块放在平滑桌面上；2. 用细绳将橡皮筋一端系在小木块上，另一端固定在桌面边缘；3. 将纸团放在橡皮筋的另一端，确保纸团与橡皮筋接触良好；4. 同时松开小木块和纸团，观察小木块和纸团的运动情况；5. 记录实验数据，分析小木块和纸团的运动规律；6. 重复实验，验证实验结果。
五、实验结果与分析1. 实验现象：当松开小木块和纸团时，小木块由于惯性的作用，会保持原来的运动状态，继续向前运动；而纸团则由于受到橡皮筋的拉力，会立即飞出；2. 实验结果：小木块和纸团的运动速度、方向、时间等数据可以通过计时器等实验器材进行测量；3. 分析：本实验中，小木块由于惯性的作用，在松手后仍保持运动状态，说明物体具有惯性。
而纸团受到橡皮筋的拉力，立即飞出，说明外力可以改变物体的运动状态。
六、实验结论通过本次惯性实验，学生了解了惯性的概念，认识到物体具有惯性这一性质。
同时，学生在实验过程中培养了观察能力、动手能力和合作精神，提高了科学素养。
七、实验反思1. 实验过程中，部分学生注意力不集中，导致实验数据误差较大。
今后，应加强学生的实验纪律教育，提高实验数据的准确性；2. 实验过程中，部分学生动手能力较弱，需要教师耐心指导。
今后，应加强对学生的实验技能培训，提高学生的动手能力；3. 实验过程中，部分学生合作意识不强，影响实验进度。
惯性力实验报告
惯性力实验报告通过进行惯性力实验，探究物体在惯性力作用下的运动特点，并验证惯性力的存在。
实验原理：物体在运动时，由于保持了静止状态或匀速直线运动状态的物理性质，会产生惯性力。
惯性力的方向与物体运动方向相反。
当物体的运动状态发生改变时，惯性力的作用会导致物体产生加速度，使物体产生曲线运动。
实验器材和材料：1. 弹簧测力计2. 弹簧挂轮3. 直线轨道4. 铅球5. 秒表6. 纸张、笔实验步骤：1. 将直线轨道放在水平桌面上，并确保其稳定。
2. 将铅球（质量为m）连接到弹簧测力计上，将测力计挂在直线轨道上的弹簧挂轮上。
3. 将弹簧测力计静止状态时的示数记录作为零点示数。
4. 将铅球以不同的初速度从直线轨道上释放，并用秒表计时，记录铅球通过两个固定点所需的时间t。
5. 按照相同的实验条件，进行多次测量，取平均值。
数据处理和分析：1. 根据实验步骤记录的数据，计算铅球通过两个固定点的平均运动时间t。
2. 利用惯性力公式F = m * a，其中a 表示加速度计算惯性力的大小，将t 替换成实测值，通过计算得到惯性力的大小。
3. 根据惯性力和质量的关系F = m * a，绘制质量m 对惯性力F 的图像。
4. 根据图像的趋势，验证惯性力与物体的质量成正比的关系。
实验结果和结论：1. 经过多次实验，测得铅球通过两个固定点的平均运动时间t。
2. 根据计算得到的惯性力大小，绘制了质量对惯性力的图像。
3. 通过图像分析，验证惯性力与物体的质量成正比的关系。
实验误差分析：1. 实验过程中，可能存在测量时间不准确等误差，导致得到的惯性力大小存在一定的误差。
2. 实验器材和设备的误差以及环境因素的干扰也可能对实验结果产生影响。
改进方法：1. 提高时间测量的准确性，可以使用更精确的计时设备，如自动计时器等。
2. 使用更精确的实验器材和设备，减小误差。
总结：本实验通过惯性力实验，验证了惯性力的存在，并探究了物体在惯性力作用下的运动特点。
多媒体教学技术在少年组)(10-12岁)投篮教学中运用的实验设计
多媒体教学技术在少年组（10-12岁）投篮教学中运用的实验设计1.实验目的本实验的目的在于了解多媒体教学技术在少年组（10-12岁）投篮教学中的的运用效果。
2.实验设计实验对象：天体篮球训练营少年组（10-12岁）10名身高、体重和单手肩上投篮技术掌握情况相似的男性学员。
实验地点：天津体育学院的室内篮球场。
多媒体教学地点为天津体育学院的多媒体教室。
实验时间：2017年1月，为期四周，每周4节课程，每节课程1小时。
实验设计：将10名学员随机分为实验组和对照组，对实验组的同学进行单手肩上投篮的的多媒体技术教学，对照组进行传统篮球教学，在实验前对于学生的单手肩上投篮技术得分和1分钟投篮命中个数和每人20次投篮命中率进行统计。
具体操作方法是：学生站在罚球线上分别进行三次原地单手肩上投篮，教练根据学生的站位姿势、拨球手法，投篮出手角度，投篮起跳跟随动作等动作技术进行综合评价并打分，三次成绩取最好成绩。
学生进行一分钟单手肩上投篮，自投自抢。
在实验进行过程中，需要两名天体同学的配合，一名同学负责掐表，另一名同学负责学生投篮命中个数统计。
为实验数据更加有效，对于学生20次投篮，不限时间，对投篮命中个数进行统计，实行双重检验标准。
在实验结束后，对于以上数据重新测试并统计结果，方便实验前后的数据对比。
实验测试数据：单手肩上投篮技术得分、1分钟投篮命中个数统计、每人20次投篮命中个数3.实验的过程对实验组进行多媒体教学，将原地肩上投篮动作设计为篮球持球球手法和拨球手法、投篮动作讲解、起跳跟随动作和单手肩上投篮错误动作纠正4个模块分四周进行多媒体教学，在教学中，采用多媒体教学技术向学生展示原地肩上投篮动作的要领，对于重点技术可以进行重放，待学生学习后，可让学生在篮球馆内进行练习和巩固，在最后一周中，对于错误动作进行视频展示，并指出正确的纠正方法，提高学生投篮动作的正确性和投篮命中率。
对对照组的同学实行传统原地单手肩上投篮的教学。
北航惯性导航综合实验四实验报告
基于运动规划的惯性导航系统动态实验二零一三年六月十日实验4.1 惯性导航系统运动轨迹规划与设计实验一、实验目的为进行动态下简化惯性导航算法的实验研究，进行路径和运动状态规划，以验证不同运动状态下惯导系统的性能。
通过实验掌握步进电机控制方法，并产生不同运动路径和运动状态。
二、实验内容学习利用6045B 控制板对步进电机进行控制的方法，并控制电机使运动滑轨产生定长运动和不同加速度下的定长运动。
三、实验系统组成USB_PCL6045B 控制板（评估板）、运动滑轨和控制计算机组成。
四、实验原理IMU安装误差系数的计算方法USB_PCL6045B 控制板采用了USB 串行总线接口通信方式，不必拆卸计算机箱就可以在台式机或笔记本电脑上进行运动控制芯片PCL6045B 的学习和评估。
USB_PCL6045B 评估板采用USB 串行总线方式实现评估板同计算机的数据交换，由评估板的FIFO 控制回路完成步进电机以及伺服电机的高速脉冲控制，任意 2 轴的圆弧插补，2-4 轴的直线插补等运动控制功能。
USB_PCL6045B 评估板上配置了全部PCL6045B 芯片的外部信号接口和增量编码器信号输入接口。
由USB_PCL6045B 评估测试软件可以进行PCL6045B 芯片的主要功能的评估测试。
图4-1-1USB_PCL6045B 评估板原理框图如图4-1-1 所示，CN11 接口主要用于外部电源连接，可以选择DC5V 单一电源或DC5V/24V 电源。
CN12 接口是USB 信号接口，用于USB_PCL6045B 评估板同计算机的数据交换。
USB_PCL6045B 评估板已经完成对PCL6045B 芯片的底层程序开发和硬件资源与端口的驱动，并封装成156 个API 接口函数。
用户可直接在VC 环境下利用API 接口函数进行编程。
五、实验内容1、操作步骤1）检查电机驱动电源（24V）2）检查USB_PCL6045B 控制板与上位机及电机驱动器间的连接电缆3）启动USB_PCL6045B 控制板评估测试系统检查系统是否正常工作。
惯性导航系统误差传播特性分析报告
惯性导航系统误差传播特性分析报告一、系统误差方程的建立及分析1、误差源1）元件误差主要有陀螺的漂移、标度因数误差、加速度计的零偏和标度因数误差、计算机的舍入误差、电流变换装置的误差等。
2）安装误差主要指加速度计和陀螺仪在平台上的安装误差。
3）初始条件误差包括平台的初始误差以及以及计算机在解算方程时的初始给定误差。
4）运动干扰主要是冲击和振动造成的干扰。
5）其它误差如地球曲率半径的描述误差、有害加速度补偿忽略二阶小量造成的误差等等。
2、误差分析的方法1）误差分析的目的是定量地估算惯导系统测算结束时的准确程度。
正确的地理位置由当地地理坐标系来量取，而实际的测算结果是由系统计算得出的。
为了研究两者的偏差，这里引入了一个计算机坐标系（用c来标识），即将c系和t系作比较，从而定义出各种误差量。
2）一般情况下，所有误差源均可看成是对理想特性的小扰动，因而各个误差量都是对系统的一阶小偏差输入量。
因此，在研究各误差量之间的关系时，完全可以取一阶近似而忽略二阶以上的小量。
3）误差分析要求首先建立误差方程，即反映各误差量之间有机联系的方程。
这种方程是依据系统的机械编排方程通过微分处理来求取。
3、坐标系及小角度下的坐标变换矩阵的当地地理坐标系，与由计算纬度和经度λ所确定的计算机坐标系一般来说是不重合的，它们之间存在着小角度的位置偏差。
如图所示：以指北方位系统为例，其平合坐标系p 与地理坐标系t 一般来说也存在着小角度的位置偏差。
同样，p 系与c 系之间也存在着小角度的位置偏差。
1） t 系与c 系之间的方向余弦矩阵 定义纬度误差量和经度误差量：由于这种误差，使t 系与c 系之间存在着小偏差矢量角显然有如下关系如图所示，设t 系与c 系一开始是重合的； 然后c 系先绕 轴转θ ，得 系； 再绕 轴转θ 得 系，最后绕 轴 转θ ，便得到计算机系 。
即有在小角度条件下，取一阶近似值，有由此可得：L L L c -=δλλδλ-=c ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=Θz y x t θθθ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡L L L z y x sin cos δλδλδθθθ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-==x x x x yy y y zz z z t t t t c t c t C C C C θθθθθθθθθθθθcos sin 0sin cos 0001cos 0sin 010sin 0cos 1000cos sin 0sin cos 1212t x c⎩⎨⎧======z z y y x x z y x θθθθθθθθθsin ,sin ,sin 1cos cos cos ⎥⎤⎢⎡--=11x zy z c t C θθθθ不难证明，作为小偏角θ，在t 系和c 系上的投影是相等的，即有2） t 系与p 系之间的方向余弦矩阵设 p 系与t 系有小误差角φ，写成列矩阵仿前可得3）c 系与p 系之间的方向余弦矩阵设 p 系与c 系有小误差角Ψ，写成列矩阵相应的方向余弦矩阵为4） t 系c 系与p 系三者之间的关系由三个坐标系的转动关系可知，p 系对于t 系的误差角可分解为p 系对于c 系再加上c 系对于t 系的误差角。
北航惯性导航综合实验一实验报告
实验一之老阳三干创作陀螺仪关键参数测试与分析实验加速度计关键参数测试与分析实验二零一三年五月十二日实验一陀螺仪关键参数测试与分析实验一、实验目的通过在速率转台上的测试实验,增强入手能力和对惯性测试设备的感性认识；通过对陀螺仪测试数据的分析,对陀螺漂移等参数的物理意义有清晰的认识,同时为在实际工程中应用陀螺仪和对陀螺仪进行误差建模与赔偿奠基基础.二、实验内容利用单轴速率转台,进行陀螺仪标度因数测试、零偏测试、零偏重复性测试、零漂测试实验和陀螺仪标度因数与零偏建模、误差赔偿实验.三、实验系统组成单轴速率转台、MEMS 陀螺仪（或光纤陀螺仪）、稳压电源、数据收集系统与分析系统.四、实验原理1. 陀螺仪原理陀螺仪是角速率传感器,用来丈量载体相对惯性空间的角速度,通常输出与角速率对应的电压信号.也有的陀螺输出频率信号（如激光陀螺）和数字信号（把模拟电压数字化）.以电压暗示的陀螺输出信号可暗示为：()()0()G G G G G G GU U k k f a k ωωε=+++(1-1)式中()G f a 是与比力有关的陀螺输出误差项,反映了陀螺输出受比力的影响,本实验不考虑此项误差.因此,式（1-1）简化为()()0G G G G GU U k k ωωε=++(1-2)由（1-2）式得陀螺输出值所对应的角速度丈量值：(0)G G GGU U k ωε-=-测量(1-3)对数字输出的陀螺仪,传感器内部已经利用标度因数对陀螺仪模拟输出进行了量化,直接输出角速度值,即：0Gωωωε=++测量真值(1-4)0ω是是陀螺仪的零偏,物理意义是输入角速度为零时,陀螺仪输出值所对应的角速度.且0(0)G G U k ω=(1-5)ω测量精度受陀螺仪标度因数G k 、随机漂移G ε、陀螺输出信号GU 的检测精度和(0)G U 的影响.通常G k 和(0)G U 暗示为有规律性,可通过建模与赔偿方法消除,G ε暗示为随机特性,可通过信号滤波方法抵抗.因此,准确标定G k 和(0)G U 是实现角速度准确丈量的基础.五、 陀螺仪测试实验步伐1)标度因数和零偏测试实验 a. 接通电源,预热一按时间；b. 陀螺工作稳定后,丈量静止情况下陀螺输出并保管数据；c. 转台正转,测试陀螺仪输出,停转；转台反转,测试陀螺仪输出,停转.在正转和反转时测试陀螺仪输出量,并分别保管数据；d. 改变转台输入角速率重复步伐c,正负角速率的速率档分别很多于5 个（按军标要求是11 个）；e. 转速结束后,当转台静止时,收集陀螺仪输出数据,并保管.f.根据最小二乘法公式111221111MM Mij j ijjj j j G MMijij j j F FM K M =====Ω-Ω=⎛⎫Ω-Ω ⎪⎝⎭∑∑∑∑∑(1-6)0111MMGG jijj j K F F M M ===-Ω∑∑(1-7)计算陀螺标度因数和零偏.2)零漂测试（零偏稳定性）在静止下收集陀螺仪数据,并由测试数计算陀螺仪零偏稳定性.军标中通常的测试时间是1 小时,并对所收集的数据进行1 秒、10 秒及100秒等分歧时间的平滑.本实验中可收集数据10 分钟左右,并分别进行1 秒、10 秒及100 秒平滑.按如下公式()1/221111ns i i G B F F K n =⎡⎤=-⎢⎥-⎣⎦∑(1-8)计算陀螺仪零偏稳定性,并进行比力.3)零偏重复性测试a. 令转台某角速度200/s ︒下进行正转,转速平稳后,收集陀螺输出数据,并保管.b. 令转台某角速度-200/s ︒下进行反转,转速平稳后,收集陀螺输出数据,并保管.c. 按计算陀螺零偏；d. 关失落陀螺电源,偏重新启动,重复步伐a 、b ；e. 重复步伐d 进行3-5 次,共获得陀螺零偏5-7 个；f. 对5-7个陀螺零偏按下式(1-9)()1/2200111Qr i i B B B Q =⎡⎤=-⎢⎥-⎣⎦∑ (1-9)求均方差,得零偏重复性指标.1.数据处置将原始数据剔除后绘图如下2.计算陀螺标度因数和零偏根据陀螺在10°/s,20°/s,40°/s,60°/s ,80°/s角速率下正反转的输出,分别求得正转下陀螺的标度因数和零偏,及反转下陀螺的标度因数和零偏,然后求的均值.KGF= 0.0358G3.零偏稳定性对所收集的数据进行1 秒、10 秒及100秒等分歧时间的平滑,如下图.零漂计算结果（1000s平滑）：Bs=以角速度40°/s正反转,共收集5组数据七,实验小结由零漂平滑后的结果可知,对收集的数据平滑时间长可以提高零偏的稳定性.八,源法式%%%%加载数据%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%Gyro_0end=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Gyro_data\1 标度因数和零偏测试\Gyro_0end.txt');Gyro_0start=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Gyro_data\1 标度因数和零偏测试\Gyro_0start.txt');Gyro_10n=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Gyro_data\1 标度因数和零偏测试\Gyro_10n.txt');Gyro_10p=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Gyro_data\1 标度因数和零偏测试\Gyro_10p.txt');Gyro_20n=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Gyro_data\1 标度因数和零偏测试\Gyro_20n.txt');Gyro_20p=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Gyro_data\1 标度因数和零偏测试\Gyro_20p.txt');Gyro_40n=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Gyro_data\1 标度因数和零偏测试\Gyro_40n.txt');Gyro_40p=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Gyro_data\1 标度因数和零偏测试\Gyro_40p.txt');Gyro_60n=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Gyro_data\1 标度因数和零偏测试\Gyro_60n.txt');Gyro_60p=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Gyro_data\1 标度因数和零偏测试\Gyro_60p.txt');Gyro_80n=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Gyro_data\1 标度因数和零偏测试\Gyro_80n.txt');Gyro_80p=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Gyro_data\1 标度因数和零偏测试\Gyro_80p.txt');%%%%%%%%%%%%剔除分歧格数据%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Gyro_10p=Gyro_10p(find((Gyro_10p>9)&(Gyro_10p<11))); Gyro_20p=Gyro_20p(find((Gyro_20p>15)&(Gyro_20p<25)));Gyro_40n=Gyro_40n(find((Gyro_40n>-50)&(Gyro_40n<0)));Gyro_40p=Gyro_40p(find((Gyro_40p>35)&(Gyro_40p<45)));Gyro_60p=Gyro_60p(find((Gyro_60p>50)&(Gyro_60p<70)));Gyro_80p=Gyro_80p(find((Gyro_80p>70)&(Gyro_80p<90)));for i=1:11145k(i)=i;endplot(k,Gyro_0end(1:11145,1),'r',k,Gyro_0start(1:11145,1), 'r',k,Gyro_10n(1:11145,1),'r',k,Gyro_10p(1:11145,1),'r',k ,Gyro_20n(1:11145,1),'r',k,Gyro_20p(1:11145,1),'r',k,Gyro _40n(1:11145,1),'r',k,Gyro_40p(1:11145,1),'r',k,Gyro_40n( 1:11145,1),'r',k,Gyro_60n(1:11145,1),'r',k,Gyro_60p(1:111 45,1),'r',k,Gyro_80n(1:11145,1),'r',k,Gyro_80p(1:11145,1) ,'r');title('剔除数据后','fontsize',12);xlabel('时间t(s)','fontsize',12);ylabel('度/秒','fontsize',12);%%%%%%%%%%%%%5555计算标度因数%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%5Gyro_0end1=mean(Gyro_0end);Gyro_0start1=mean(Gyro_0start);Gyro_10n1=mean(Gyro_10n);Gyro_10p1=mean(Gyro_10p);Gyro_20n1=mean(Gyro_20n);Gyro_20p1=mean(Gyro_20p);Gyro_40n1=mean(Gyro_40n);Gyro_40p1=mean(Gyro_40p);Gyro_60n1=mean(Gyro_60n);Gyro_60p1=mean(Gyro_60p);Gyro_80p1=mean(Gyro_80p);Gyro_80n1=mean(Gyro_80n);%%%%%%%%求正转标度因数%%%%%%F=[Gyro_10p1 Gyro_20p1 Gyro_40p1 Gyro_60p1 Gyro_80p1]; W=[10 20 40 60 80];J=[Gyro_10p1*10 Gyro_20p1*20 Gyro_40p1*40Gyro_60p1*60 Gyro_80p1*80];%%%%%%求反转标度因数%%%%%%%%%%%F1=[Gyro_10n1 Gyro_20n1 Gyro_40n1 Gyro_60n1Gyro_80n1];W1=[10 20 40 60 80];J1=[Gyro_10n1*(10) Gyro_20n1*(20) Gyro_40n1*(40) Gyro_60n1*(60) Gyro_80n1*(80)];%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%求零偏%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%55F0=-(sum(F1)/5+KG*sum(W1)/5);F01=sum(F)/5-KG*sum(W)/5;%%%%%%%%%%%加载静止时的数据%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%Gyro_result=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Gyro_data\2 零偏稳定性测试\Gyro_result.txt');Gyro_result=Gyro_result(find((Gyro_result>-0.8)&(Gyro_result<0.8))); %%%%%%%%%%剔除数据Gyro_result=smooth(Gyro_result,128000);%利用移动平均法做平滑处置1000sGyro_result1=smooth(Gyro_result,1280); %利用移动平均法做平滑处置10sGyro_result2=smooth(Gyro_result,12800);%利用移动平均法做平滑处置100sfor i=1:206224u(i)=i;endfigure; %新建一个图形窗口plot(u,Gyro_result,'g'); %绘制加噪波形图hold on;plot(u,Gyro_result1,'r'); %绘制平滑后波形图hold on;plot(u,Gyro_result2,'k');xlabel('时间t(s)','fontsize',12);ylabel('零漂平滑后结果','fontsize',12);legend('1000s平滑','100s平滑','10s平滑');b0=mean(Gyro_result); %%%c0=sum((Gyro_result-b0).^2)/206223;%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%零偏重复性测试Gyro_result11=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Gyro_data\3 零偏重复性测试\1_40n.txt');Gyro_result22=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Gyro_data\3 零偏重复性测试\2_40p.txt');Gyro_result33=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Gyro_data\3 零偏重复性测试\3_40p.txt');Gyro_result44=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Gyro_data\3 零偏重复性测试\4_40n.txt');Gyro_result55=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Gyro_data\3 零偏重复性测试\5_40n.txt');Gyro1=Gyro_result11(1:5000,:);Gyro2=Gyro_result22(1:5000,:);Gyro3=Gyro_result33(1:5000,:);Gyro4=Gyro_result44(1:5000,:);Gyro5=Gyro_result55(1:5000,:);Gyro1=Gyro1(find((Gyro1>-50)&(Gyro1<0))); %%%%%%%%%%剔除数据Gyro3=Gyro3(find((Gyro3>35)&(Gyro3<50)));b1=mean(Gyro1); %%%c1=sum((Gyro1-b1).^2)/4959;c2=sum((Gyro2-b2).^2)/4959;BS2=sum(c2.^0.5)/KG;c3=sum((Gyro3-b3).^2)/4959;BS3=sum(c3.^0.5)/KG;c4=sum((Gyro4-b4).^2)/4959;BS4=sum(c4.^0.5)/KG;c5=sum((Gyro5-b5).^2)/4959;BS5=sum(c5.^0.5)/KG;BSS=[BS1 BS2 BS3 BS4 BS5];h0=mean(BSS);Br=sum((BSS-h0).^2)/4实验一加速度计关键参数测试与分析实验一、实验目的通过在位置转台上的测试实验,增强学生的入手能力和对惯性测试设备的感性认识；通过对加速度计测试数据的分析,让学生比较力、加速度计标度因数和偏置等参数的物理意义有清晰的认识.为在实际工程中应用加速度计和对加速度计进行误差建模与赔偿奠基基础.二、实验内容利用双轴位置转台,进行加速度计标度因数测试、偏置测试、偏置重复性测试和加速度计标度因数与偏置建模、误差赔偿实验.三、实验原理加计的误差模型与陀螺仪类似,不在赘述.分歧之处在于,加计的输出包括了运动加速度和引力加速度两项.当加计静止或匀速运动时,运动加速度为零,加计输出的是引力加速度.可根据其输出信号与重力矢量的投影间的关系对加速度计的指标参数进行标定.依据公式为实际把持时,调整的是加计的输入轴与垂直方向的角度,故加计的单元为（g）的话,实验目的是标定k和f0.1)标度因数和偏置测试实验a. 把俯仰现调到90 度位置；b. 调节方位轴,使加速度计敏感轴近似指向地心；c. 设固然角位置为0°,加速度计通电,记录数据并求出平均值；d. 在0 到360 度范围内改变输入角度值jθ,记录输出电压数据,并求出平均值jpF .通常采用等间隔采样方法,即每次变动角度60 度、30 度或更小间隔.e.按最小二乘公式111221111M M M ij j ij j j j j A M M ij ij j j A F A F M K A A M =====-=⎛⎫- ⎪⎝⎭∑∑∑∑∑ (1-10)0111M M A j ij j j K F F M M ===-Ω∑∑ (1-11)计算加速度计标度因数和偏置2) 偏置测试实验a. 把俯仰现调到近水平位置（任意角度α）；b. 收集加速度计输出数据,保管数据,并计算均值c. 将位置转台方位轴旋转180 度；d. 收集加速度计输出数据,保管数据,并计算均值；e.按（1-12）式()01*2f f f αα+-=+（1-12） 计算加速度计偏置.3) 偏置重复性测试a. 可按以上两种方法这一计算加速度计偏置b. 重复步伐a4 到6 次,并保管数据；c. 按（1-13）式__21/20011[()]1Q r i i B B B Q ==--∑ (1-13)计算加速度计偏置重复性.四、实验结果1.零偏和标度因数将原始数据剔除异常后绘图如下：以指向地心为0度；数据记录：jθ与平均值jp F在0到360 度范围内变动数据标度因数：零偏：2、偏置测试实验把俯仰现调到近水平位置；收集加速度计输出数据,保管数据,并计算均值将位置转台方位轴旋转180 度；收集加速度计输出数据,保管数据,并计算均值；按式Bias∑=+=niiaian1)(2)(1*21）（计算加速度计偏置.有实验数据可求Bias=3零偏重复性计算在同一条件下计算得4组数据的零偏分别为：五,实验结果分析加速度计采纳旋转180°计算均值求零偏,方法简单,可是结果变动年夜,不精确,应当多组求平均,或采纳最小二乘法.六,实验源法式：%%%%%%%%%加载数据%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%A0=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Acc_data\1 标度因数和偏置测试\0.txt');A30=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Acc_data\1 标度因数和偏置测试\30.txt');A60=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Acc_data\1 标度因数和偏置测试\60.txt');A90=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Acc_data\1 标度因数和偏置测试\90.txt');A120=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Acc_data\1 标度因数和偏置测试\120.txt');A150=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Acc_data\1 标度因数和偏置测试\150.txt');A180=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Acc_data\1 标度因数和偏置测试\180.txt');A210=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Acc_data\1 标度因数和偏置测试\210.txt');A240=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Acc_data\1 标度因数和偏置测试\240.txt');A270=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Acc_data\1 标度因数和偏置测试\270.txt');A300=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Acc_data\1 标度因数和偏置测试\300.txt');A330=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Acc_data\1 标度因数和偏置测试\330.txt');%%%%%%%%%%%%%%%%%%%剔除分歧格数据%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%A0=A0(find((A0>-2)&(A0<0)));A60=A60(find((A60>-1)&(A60<0)));A90=A90(find((A90>0)&(A90<0.5)));A120=A120(find((A120>0)&(A120<1)));A180=A180(find((A180>0)&(A180<2)));A270=A270(find((A270>0)&(A270<0.5)));A300=A300(find((A300>-1)&(A300<1.5)));plot (A120, 'DisplayName', 'A120', 'YDataSource','A120'); hold all; plot (A150, 'DisplayName', 'A150','YDataSource', 'A150'); plot (A180, 'DisplayName', 'A180', 'YDataSource', 'A180'); plot (A210, 'DisplayName', 'A210', 'YDataSource', 'A210'); plot (A240, 'DisplayName', 'A240', 'YDataSource', 'A240'); plot (A270, 'DisplayName', 'A270', 'YDataSource', 'A270'); plot (A30, 'DisplayName', 'A30','YDataSource', 'A30'); plot (A300, 'DisplayName', 'A300','YDataSource', 'A300'); plot (A330, 'DisplayName', 'A330', 'YDataSource', 'A330'); plot (A60, 'DisplayName', 'A60','YDataSource', 'A60'); plot (A90, 'DisplayName', 'A90','YDataSource', 'A90'); hold off; figure(gcf)title('剔除数据后','fontsize',12);%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%5555计算标度因数%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%5f0=mean(A0);f30=mean(A30);f60=mean(A60);f90=mean(A90);f120=mean(A120);f150=mean(A150);f180=mean(A180);f210=mean(A210);f240=mean(A240);f270=mean(A270);f300=mean(A300);f330=mean(A330);%%%%%%%%求正转标度因数%%%%%%F=[ f0 f30 f60 f90 f120 f150 f180 f210 f240 f270 f300 f330]; %%%%%%%%以指向地心为初始零度A=[ 1 1*cos(pi/6) 1*cos(pi/3) 1*cos(pi/2) 1*cos(pi*2/3)1*cos(pi*5/6) 1*cos(pi) 1*cos(pi*7/6) 1*cos(pi*4/3)1*cos(pi*3/2) 1*cos(5/3*pi) 1*cos(22/12*pi)];J=[1*f0 1*cos(pi/6)*f30 1*cos(pi/3)*f60 1*cos(pi/2)*f90 1*cos(pi*2/3)*f120 1*cos(pi*5/6)*f150 1*cos(pi)*f1801*cos(pi*7/6)*f210 1*cos(pi*4/3)*f240 1*cos(pi*3/2)*f270 1*cos(5/3*pi)*f300 1*cos(22/12*pi)*f330 ];%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%求零偏%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%55%%%%%%%%%%%%%%加载静止时的数据%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%S1=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Acc_data\2 偏置稳定性测试\偏置测试0度.txt');S2=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Acc_data\2 偏置稳定性测试\偏置测试180度.txt');%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%零偏重复性测试D10=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Acc_data\3 加计偏置重复测试\1_0.txt');D11=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Acc_data\3 加计偏置重复测试\1_180.txt');D20=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Acc_data\3 加计偏置重复测试\2_0.txt');D21=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Acc_data\3 加计偏置重复测试\2_180.txt');D30=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Acc_data\3 加计偏置重复测试\3_0.txt');D31=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Acc_data\3 加计偏置重复测试\3_180.txt');D50=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Acc_data\3 加计偏置重复测试\5_0.txt');D51=load('E:\惯性器件综合实验\惯性导航试验数据\1\惯导实验1实验数据\Acc_data\3 加计偏置重复测试\5_180.txt');d1=(mean(D10)+mean(D11))/2;d2=(mean(D20)+mean(D21))/2;d3=(mean(D30)+mean(D31))/2;d5=(mean(D50)+mean(D51))/2;d=[d1 d2 d3 d5];h0=mean(d);Br=sum((d-h0).^2)/3Br1=sum(Br.^0.5);。
北航惯性导航综合实验五实验报告
惯性导航技术综合实验实验五惯性基组合导航及应用技术实验惯性/卫星组合导航系统车载实验一、实验目的①掌握捷联惯导/GPS组合导航系统的构成和基本工作原理；②掌握采用卡尔曼滤波方法进行捷联惯导/GPS组合的基本原理；③掌握捷联惯导/GPS组合导航系统静态性能；④掌握动态情况下捷联惯导/GPS组合导航系统的性能。
二、实验内容①复习卡尔曼滤波的基本原理（参考《卡尔曼滤波与组合导航原理》第二、五章）；②复习捷联惯导/GPS组合导航系统的基本工作原理（参考以光衢编著的《惯性导航原理》第七章）；三、实验系统组成①捷联惯导/GPS组合导航实验系统一套；②监控计算机一台。
③差分GPS接收机一套；④实验车一辆；⑤车载XX石平台；⑥车载电源系统。
四、实验内容1）实验准备① 将IMU 紧固在车载XX 石减振平台上，确认IMU 的安装基准面紧靠实验平台；② 将IMU 与导航计算机、导航计算机与车载电源、导航计算机与监控计算机、GPS 接收机与导航计算机、GPS 天线与GPS 接收机、GPS 接收机与GPS 电池之间的连接线正确连接；③ 打开GPS 接收机电源，确认可以接收到4颗以上卫星； ④ 打开电源，启动实验系统。
2） 捷联惯导/GPS 组合导航实验① 进入捷联惯导初始对准状态，记录IMU 的原始输出，注意5分钟内严禁移动实验车和IMU ；② 实验系统经过5分钟初始对准之后，进入导航状态； ③ 移动实验车，按设计实验路线行驶；④ 利用监控计算机中的导航软件进行导航解算，并显示导航结果。
五、 实验结果及分析(一) 理论推导捷联惯导短时段（1分钟）位置误差，并用1分钟惯导实验数据验证。
1、一分钟惯导位置误差理论推导：短时段内（t<5min ），忽略地球自转0ie ω=，运动轨迹近似为平面1/0R =，此时的位置误差分析可简化为：（1） 加速度计零偏∇引起的位置误差：210.88022t x δ∇==m （2） 失准角0φ引起的误差：202 0.92182g t x φδ==m （3） 陀螺漂移ε引起的误差：330.01376g t x εδ==m可得1min 后的位置误差值123 1.8157m x x x x δδδδ=++= 2、一分钟惯导实验数据验证结果：（1）纯惯导解算1min 的位置及位置误差图：lat0.01s 度lon0.01s度北向位移误差0.01sm 东向位移误差0.01sm（2）纯惯导解算1min 的速度及速度误差图：-100-50050Vx0.01s m /s020406080Vy0.01sm /s100020003000400050006000-0.4-0.3-0.2-0.10Vx 误差0.01s m /s100020003000400050006000-0.1-0.0500.050.1Vy 误差0.01sm /s实验结果分析：纯惯导解算短时间内精度很高，1min 的惯导解算的北向最大位移误差-2.668m ，东向最大位移误差-8.231m ，可见实验数据所得位置误差与理论推导的位置误差在同一数量级，结果不完全相同是因为理论推导时做了大量简化，而且实验时视GPS 为真实值也会带来误差；另外，可见1min 内纯惯导解算的东向速度最大误差-0.2754m/s ，北向速度最大误差-0.08027m/s 。
运动的惯性实验报告
一、实验目的1. 理解惯性的概念；2. 通过实验验证物体具有惯性；3. 探究惯性与物体质量、运动状态的关系。
二、实验原理惯性是物体保持其运动状态（静止或匀速直线运动）的性质。
根据牛顿第一定律，一个物体如果没有受到外力作用，将保持其原有的运动状态。
本实验通过观察物体在不同运动状态下的表现，来验证惯性的存在及其影响因素。
三、实验器材1. 力学小车；2. 木块；3. 石块；4. 刻度尺；5. 计时器；6. 纸笔。
四、实验步骤1. 将木块放在小车上，石块放在桌面上；2. 用手推小车，使其以较快的速度撞向石块；3. 观察小车和木块的运动状态，记录实验现象；4. 改变木块的质量，重复实验步骤，观察并记录实验现象；5. 改变小车的运动速度，重复实验步骤，观察并记录实验现象。
五、实验现象1. 当小车以较快的速度撞向石块时，小车停止运动，而木块继续向前运动；2. 改变木块的质量，木块继续向前运动的速度和距离不同；3. 改变小车的运动速度，木块继续向前运动的速度和距离不同。
六、实验结论1. 实验验证了物体具有惯性，即物体在不受外力作用时，保持其运动状态（静止或匀速直线运动）的性质；2. 惯性与物体的质量有关，质量越大，惯性越大；3. 惯性与物体的运动状态有关，运动速度越大，惯性越大。
七、实验讨论1. 实验过程中，小车在撞击石块时受到摩擦力和反作用力，导致小车停止运动，而木块由于惯性继续向前运动；2. 实验结果表明，惯性与物体的质量成正比，质量越大，惯性越大。
这是因为质量大的物体具有更大的惯性，需要更大的外力才能改变其运动状态；3. 实验结果表明，惯性与物体的运动状态有关，运动速度越大，惯性越大。
这是因为运动速度大的物体具有更大的动能，需要更大的外力才能改变其运动状态。
八、实验拓展1. 研究不同形状、不同材料的物体在撞击过程中的惯性；2. 探究惯性与物体受到的阻力、摩擦力等因素的关系；3. 研究惯性与物体所处环境的关系，如温度、湿度等。
惯性导航与卫星导航组合定位精度分析及仿真
惯性导航与卫星导航组合定位精度分析及仿真
周俊;王琳;徐永强;黄海;李枭楠
【期刊名称】《无线电工程》
【年(卷),期】2018(48)12
【摘要】随着导航领域的逐渐发展,卫星导航的应用成为重要课题.阐述了惯性导航、卫星导航及其组合导航系统的基本原理和优缺点,对惯性导航系统的定位精度进行
分析及仿真验证,并给出分析和验证的过程及结果.对惯性导航与卫星导航松组合模
式的定位精度进行了分析和测试,并给出所使用的Kalman滤波器的详细参数及测
试结果.测试结果表明,组合后的定位精度比单INS定位精度有大幅提高,且误差不随时间发散.
【总页数】5页(P1086-1090)
【作者】周俊;王琳;徐永强;黄海;李枭楠
【作者单位】陆军航空兵学院陆军航空兵研究所, 北京 101121;陆军航空兵学院
陆军航空兵研究所, 北京 101121;陆军航空兵学院陆军航空兵研究所, 北京101121;陆军航空兵学院陆军航空兵研究所, 北京 101121;中国电子科技集团公司第五十四研究所, 河北石家庄 050081
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.舰船惯性导航与阿尔法组合导航技术及仿真 [J], 李备;过武宏
2.区域卫星导航系统无电离层组合定位精度分析 [J], 常志巧;胡小工;苏冉冉;吴杉
3.多星座组合卫星导航系统覆盖仿真分析 [J], 潜成胜;马大喜
4.车载GPS/DR/GIS组合导航系统改善定位精度仿真研究 [J], 王仰昭
5.激光陀螺捷联惯性导航系统误差分析及仿真计算 [J], 吉翠萍;陈勇;雷宏杰;韩宗虎;陈林峰
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
惯性导航实验报告
——陀螺运动特性的研究
实验小组：111711班第四小组
学号：11171016-11171020
依次对应学号：王瑞捷廖旭博周林高硕赵大年指导老师：
惯导实验——陀螺特性的研究
一、实验目的
1、通过四个不同的小实验了解陀螺仪的运动特性
2、了解什么是陀螺的进动性
3、了解什么是陀螺的定轴性
4、了解什么是陀螺的陀螺力矩
二、实验内容
1、实验一
将高速旋转的陀螺转子放在插座上，观察并记录现象和分析原因。
2、实验二
将高速旋转的陀螺转子竖放在转盘上，观察并记录现象和分析原因。
3、实验三
将高速旋转的陀螺转子放在倾斜导轨上使之下滑，观察并记录现象和分析原因。
4、实验四
将高速旋转的陀螺系统放在插座上，分开内外轨使之相互垂直，再分别转动内外轨，观察并记录现象和分析原因。
三、实验记录及原理说明
实验一
1、看到的现象，体现了什么特性？
现象:可以看见陀螺转子呈锥形左右缓慢转动。
特性:体现了陀螺的进动性。
2、陀螺转速降低后，观察到的现象及原因？
现象：当陀螺的转速逐渐减慢时，锥形的角度开始变大，且其进动角速度变大。
原因：由于陀螺受到摩擦力的作用，其转速会逐渐降低，即陀螺的角动量H变小，而外力矩不变。
由M=ω×H······M=ω*H*sin 可知,此时陀螺的进动角速度ω会变大，锥形角度也变大。
3、手提陀螺转子的感受及原因分析？
感受：当我们想把高速旋转的陀螺放到转动插座上时，手明显能感受到陀螺的“力”反作用于我们的手。
原因：这是因为高速旋转的陀螺在受到外力矩的时候，陀螺进动，此时陀螺存在一个反作用力矩（即陀螺力矩），其大小与外力矩相等，方向与之相反，并作用于给陀螺仪施加外力矩的物体上，即我们的手。
实验二
1、转盘与转子的转动方向是否一致？原因？
答：可以看见陀螺转子与转盘一起转动，方向一致。
原因:转盘与转子转动方向一致表现了高速旋转的陀螺有很好的定轴性。
另外，在第一段实验中我们说明了陀螺具有陀螺力矩，本实验中竖直放在转盘上的转子与转盘之间存在微小摩擦力，转盘对转子有一个摩擦力矩，因此转子对转盘有一个大小相等方向相反的陀螺力矩。
在这个力矩作用下，转盘随着转子有相同的转动方向。
（以上是对书本学习后的想法，网上
查资料说是角动量守恒，也可解释此现象。
）
实验三
1、为什么陀螺转子能在滑轨上保持平衡？
答：因为高速旋转的陀螺具有进动性；另外陀螺能够产生陀螺力矩，可以“抵抗”重力矩来保持平衡，而不会倒下。
2、陀螺转速降低后的现象及原因？（现象及原因与实验一相同）
现象：在摩擦力的作用下，转子转速降低，摇摆幅度变大。
原因：由于陀螺受到摩擦力的作用，其转速会逐渐降低，即陀螺的角动量H变小，而外力矩不变。
由M=ω×H······M=ω*H*sin 可知,此时陀螺的进动角速度ω会变大，锥形角度也变大。
3、转子在滑动过程中体现了什么特性？
答：体现了陀螺的定轴性。
当转子下滑时，陀螺的进动性保证了陀螺不会因重力矩的作用而倾倒；而下滑时转子明显有绕定轴旋转的特点，即其旋转中心轴的方向指向始终不变，这就是陀螺的定轴性。
实验四
1、转动外轨时的现象及原因？
现象：转动外轨，发现无论中间的轨道怎么转动，中心的转子始终保持一个方向不变。
原因：转动外轨时，陀螺系统是一个二自由度的系统。
由于高速旋转的陀螺在受到外力作用时，陀螺会产生陀螺力矩，而由于系统中的框架是自由的，故陀螺力矩作用于内外框架上使之旋转而自身保持定轴旋转。
（也可以用角动量守恒来说明）
2、转动中轨时的现象及原因？
现象：但固定外轨后，陀螺系统变成了单自由度的陀螺系统。
此时再转动内轨时，转子会向内轨平面旋转直到与之重合。
重合之后角动量矢量方向与外轨的轴的方向重合，此后转子与内轨保持一致旋转。
原因：当外轨固定，转动内轨时，转子进动到与内轨重合，产生“框架自锁”，此后系统与普通钢体无异，失去了陀螺的陀螺力矩定轴稳定效应。
四、实验总结
通过本次实验，很好的了解了关于陀螺仪的一些基本的性质。
在做实验前，老师向我们讲解了关于实验的内容注意事项，保证了我们能顺利地完成实验。
实验中，我们小组每个成员都参与其中，亲自上手操作，有了切身的体验。
在实验过程中一起讨论试验的现象，进行初步的分析以及实验现象记录。
实验过后进行深入的讨论，对实验现象背后所展示的实验原理进行讨论，在写实验报告的时候，遇到了许多问题，虽然对陀螺的进动性、定轴性、陀螺力矩等性质及特性有一定深度的了解，但运用起来还是用一定的难度，有些现象还是很难解释明白，对此我们回归书本，对陀螺的基础原理与性质再次学习。
本次实验形象的让我们体验到惯性技术的基本知识，对我们课上的学习内容有更为深刻的理解。
尤其是从实验再次回归书本的学习让我们对陀螺的运动特性有了更深的理解。