到了第二次世界大戰(zhàn),各個(gè)國(guó)家都玩命的制造新式武器,德國(guó)人搞了飛彈去炸英國(guó),這是這里導(dǎo)彈的雛形。從德國(guó)飛到英國(guó),千里迢迢怎么讓飛彈能飛到,還能落到目標(biāo)呢?于是,德國(guó)人搞出來(lái)慣性制導(dǎo)系統(tǒng)。慣性制導(dǎo)系統(tǒng)采用用陀螺儀確定方向和角速度,用加速度計(jì)測(cè)試加速度,然后通過(guò)數(shù)學(xué)計(jì)算,就可以算出飛彈飛行的距離和路線,然后控制飛行姿態(tài),爭(zhēng)取讓飛彈落到想去的地方。不過(guò)那時(shí)候計(jì)算機(jī)也好,儀器也好,精度都是不太夠的,所以德國(guó)的飛彈偏差很大,想要炸倫敦,結(jié)果炸得到處都是,頗讓英國(guó)人恐慌了一陣。陀螺儀可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛和無(wú)人駕駛技術(shù),提供準(zhǔn)確的定位和導(dǎo)航功能。重慶防爆型航姿儀
陀螺儀是什么:繞一個(gè)支點(diǎn)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的剛體稱為陀螺(top)。通常所說(shuō)的陀螺是特指對(duì)稱陀螺,它是一個(gè)質(zhì)量均勻分布的、具有軸對(duì)稱形狀的剛體,其幾何對(duì)稱軸就是它的自轉(zhuǎn)軸。 由蒼蠅后翅(退化為平衡棒)仿生得來(lái)。陀螺儀的原理:在一定的初始條件和一定的外在力矩作用下,陀螺會(huì)在不停自轉(zhuǎn)的同時(shí),還繞著另一個(gè)固定的轉(zhuǎn)軸不停地旋轉(zhuǎn),這就是陀螺的旋進(jìn)(precession),又稱為回轉(zhuǎn)效應(yīng)(gyroscopic effect)。陀螺旋進(jìn)是日常生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象,許多人小時(shí)候都玩過(guò)的陀螺就是一例。江西陀螺儀廠商未來(lái),隨著人工智能和自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展,陀螺儀將繼續(xù)發(fā)揮關(guān)鍵作用,支持智能交通和自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。
光纖陀螺儀,從20世紀(jì)60年代開(kāi)始,美國(guó)海軍研究辦公室希望發(fā)展一種比氦-氖環(huán)形激光陀螺儀的成本更低、制造流程更簡(jiǎn)單、精度更高的光纖角速度傳感器,也就是俗稱的光纖陀螺。目前,較為常見(jiàn)的光纖陀螺儀是相敏光纖陀螺儀,通過(guò)測(cè)量在一個(gè)光纖線圈中的兩束反向傳播光束的相移以敏感載體轉(zhuǎn)動(dòng),從而計(jì)算出其角速率。因此,光纖陀螺儀的精度主要取決于其采用的光纖種類(lèi)和光電檢測(cè)系統(tǒng),偏值一般處于0.001度/時(shí)-0.0002度/時(shí)之間?,F(xiàn)在,光纖陀螺儀已經(jīng)被普遍應(yīng)用于魚(yú)雷、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈、潛艇和航天器等。
撓性陀螺儀,轉(zhuǎn)子裝在彈性支承裝置上的陀螺儀。在撓性陀螺儀中應(yīng)用較廣的是動(dòng)力調(diào)諧撓性陀螺儀。它由內(nèi)撓性桿、外撓性桿、平衡環(huán)、轉(zhuǎn)子、驅(qū)動(dòng)軸和電機(jī)等組成。它靠平衡環(huán)扭擺運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)力反作用力矩(陀螺力矩)來(lái)平衡撓性桿支承產(chǎn)生的彈性力矩,從而使轉(zhuǎn)子成為一個(gè)無(wú)約束的自由轉(zhuǎn)子,這種平衡就是調(diào)諧。撓性陀螺儀是60年代迅速發(fā)展起來(lái)的慣性元件,它因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度高(與液浮陀螺相近)、成本低,在飛機(jī)和導(dǎo)彈上得到了普遍應(yīng)用?,F(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。
人們從兒童玩的地陀螺中早就發(fā)現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)的陀螺可以豎直不倒且保持與地面垂直,這就反映了陀螺的穩(wěn)定性。陀螺羅盤(pán),供航行和飛行物體作方向基準(zhǔn)用的尋找并跟蹤地理子午面的三自由度陀螺儀。其外環(huán)軸鉛直,轉(zhuǎn)子軸水平置于子午面內(nèi),正端指北;其重心沿鉛垂軸向下或向上偏離支承中心。轉(zhuǎn)子軸偏離子午面時(shí)同時(shí)偏離水平面而產(chǎn)生重力矩使陀螺旋進(jìn)到子午面,這種利用重力矩的陀螺羅盤(pán)稱擺式羅盤(pán)。21世紀(jì)發(fā)展為利用自動(dòng)控制系統(tǒng)代替重力擺的電控陀螺羅盤(pán),并創(chuàng)造出能同時(shí)指示水平面和子午面的平臺(tái)羅盤(pán)。陀螺儀可以用于地下勘探和地質(zhì)勘測(cè),提供準(zhǔn)確的位置和方向信息。山東防爆型航姿儀
激光陀螺儀因其高精度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性,在導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)及科研實(shí)驗(yàn)中得到普遍應(yīng)用。重慶防爆型航姿儀
集成光學(xué)陀螺儀,隨著集成光路的發(fā)展,可在單塊芯片上實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的功能,可以將幾毫米直徑的集成環(huán)形腔激光器、光電檢測(cè)電路都集成在同一芯片上,作為集成光學(xué)陀螺儀的敏感元件,這樣可以較大程度上減小現(xiàn)有光學(xué)陀螺儀的質(zhì)量和尺寸,降低成本和功耗,更好地控制熱效應(yīng),增加可靠性,因此利用集成光學(xué)技術(shù)制造的光學(xué)陀螺儀具有良好的發(fā)展前景。目前,圍繞著集成環(huán)形腔激光器已經(jīng)展開(kāi)了普遍的研究,但是關(guān)鍵技術(shù)還有待突破。此外,包括核磁諧振和超流體等的頂端技術(shù)也已經(jīng)得到了驗(yàn)證,未來(lái)也將在新型陀螺儀上得到應(yīng)用。將一個(gè)陀螺放置在桌面上,它會(huì)向一個(gè)方向傾倒,但如果將其旋轉(zhuǎn)起來(lái),它便能夠穩(wěn)穩(wěn)地立在桌子上,只要旋轉(zhuǎn)不止,它就不會(huì)傾倒。重慶防爆型航姿儀