陜西自動化采煤航姿儀

航向姿態(tài)系統(tǒng)是一種測量、顯示飛機(jī)航向角、俯仰角和滾轉(zhuǎn)角的飛行儀表。它由全姿態(tài)陀螺儀、磁航向傳感器或天文羅盤和全姿態(tài)指示器組成。全姿態(tài)陀螺儀主要由航向陀螺和垂直陀螺(一種陀螺地平儀)組成。這兩個陀螺儀均裝在隨動環(huán)內(nèi)，所以在飛機(jī)機(jī)動飛行時既能使航向陀螺的外環(huán)軸始終保持在地垂線方向上，又能使垂直陀螺的轉(zhuǎn)子軸和外環(huán)軸始終保持正交，以保證全姿態(tài)陀螺儀提供正確的航向、俯仰、傾側(cè)姿態(tài)信息。按驅(qū)動陀螺輪運(yùn)轉(zhuǎn)的分類方式有：電動和氣動。按姿態(tài)角測量分類方式有：摩擦式電位器（通過測量模擬電壓的大小來計(jì)算出姿態(tài)角）和非接觸式容柵傳感器 ；對于角速度傳感器，很多人可能會比較陌生，不過，如果提到它的另一個名字——陀螺儀，相信有不少人知道。智能手機(jī)中的陀螺儀可實(shí)現(xiàn)屏幕自動旋轉(zhuǎn)、運(yùn)動傳感器等功能。陜西自動化采煤航姿儀

測量的物理量:（1）角速度,測量的物理量是偏轉(zhuǎn)、傾斜時的轉(zhuǎn)動角速度；（2）方向：俯仰角（pitch）：繞x軸旋轉(zhuǎn)；偏航角（yaw）：繞z軸旋轉(zhuǎn)；翻滾角（roll）：繞y軸旋轉(zhuǎn)；主要參數(shù)，通用參數(shù)（傳感器）；線性誤差：傳感器測量值與實(shí)際物理值之間的誤差；分辨率：可檢測到的較小物理量單位；采樣頻率：單位時間內(nèi)的采樣次數(shù)。陀螺儀重要參數(shù)：量程：為角速度單位（dps，degree per second）；靈敏度（刻度因子）：較小分辨的角速度；靈敏度初始誤差；靈敏度動態(tài)誤差；非線性度：滿量程的誤差；初始零漂；零漂溫度系數(shù)。天津高精度航姿儀在航天器、飛機(jī)、導(dǎo)彈等航空航天器材中，陀螺儀用于測量和控制姿態(tài)，確保飛行和導(dǎo)航的精確性和安全性。

陀螺儀飛輪會繞著輸出軸轉(zhuǎn)動或者不讓該軸的轉(zhuǎn)動，這取決于輸出萬向節(jié)的裝配方式是自由的還是固定的。姿態(tài)基準(zhǔn)陀螺儀就是一種自由輸出萬向節(jié)設(shè)備，可以用于感測或測量航天器或飛機(jī)的俯仰、滾轉(zhuǎn)和偏航的姿態(tài)角。轉(zhuǎn)子的重心可以在一個固定的位置。這樣轉(zhuǎn)子繞一個軸旋轉(zhuǎn)的同時，還能夠繞另外兩個軸擺動。而且可以圍繞這個固定點(diǎn)在任何方向自由轉(zhuǎn)動(除了轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)引起的固有阻力以外)。一些陀螺儀用機(jī)械當(dāng)量代替一個或多個元件。例如，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子可以懸浮在流體中，而不是安裝在萬向節(jié)中。

更確切地說，一個繞對稱軸高速旋轉(zhuǎn)的飛輪轉(zhuǎn)子叫陀螺。將陀螺安裝在框架裝置上，使陀螺的自轉(zhuǎn)軸有角轉(zhuǎn)動的自由度，這種裝置的總體叫做陀螺儀。根據(jù)二自由度陀螺儀中所使用的反作用力矩的性質(zhì)，可以把這種陀螺儀分成三種類型：速率陀螺儀(它使用的反作力矩是彈性力矩)；積分陀螺儀(它使用的反作用力矩是阻尼力矩)；無約束陀螺(它只有慣性反作用力矩)；除了機(jī)、電框架式陀螺儀以外，還出現(xiàn)了某些新型陀螺儀，如靜電式自由轉(zhuǎn)子陀螺儀，撓性陀螺儀，激光陀螺儀等。通過陀螺儀和GPS的組合使用，可以實(shí)現(xiàn)更精確的位置和姿態(tài)信息，普遍用于航空、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)等領(lǐng)域。

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(fēng)浪中的搖擺，能使安裝在飛機(jī)或衛(wèi)星上的照相機(jī)相對地面穩(wěn)定等等。作為精密測試儀器，陀螺儀器能夠?yàn)榈孛嬖O(shè)施、礦山隧道、地下鐵路、石油鉆探以及導(dǎo)彈發(fā)射井等提供準(zhǔn)確的方位基準(zhǔn)。由此可見，陀螺儀器的應(yīng)用范圍是相當(dāng)普遍的，它在現(xiàn)代化的國家防護(hù)建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中均占重要的地位。此處我們重點(diǎn)介紹在電子領(lǐng)域中現(xiàn)在比較流行的MEMS陀螺儀。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。機(jī)械式陀螺儀的結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，但精度相對較低，適用于中低精度場合。天津高精度航姿儀

現(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。陜西自動化采煤航姿儀

原子陀螺儀，由于各國的高度關(guān)注，原子陀螺儀技術(shù)不斷取得突破性進(jìn)展，已開始逐漸從實(shí)驗(yàn)室步入工程化并較終通往產(chǎn)業(yè)化。核磁共振陀螺儀具有體積小、功耗低、抗干擾能力強(qiáng)等明顯特點(diǎn)，與MEMS工藝技術(shù)相結(jié)合，有望實(shí)現(xiàn)芯片型慣性級陀螺儀，并以捷聯(lián)式方案應(yīng)用到微小型戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈、微小衛(wèi)星、小型飛行器和自主式水下航行器等裝備上。原子干涉陀螺儀具有超髙的理論精度，特別適合作為高精度平臺式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的傳感器，應(yīng)用到戰(zhàn)略武器裝備上，但目前來看，原子干涉陀螺儀距離較終產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用仍面臨許多技術(shù)困難，需要做好中長期的規(guī)劃部署。陜西自動化采煤航姿儀