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(chēng)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)。陀螺儀作為現(xiàn)代導(dǎo)航和控制技術(shù)中的重要組成部分，為多個(gè)領(lǐng)域的精確測(cè)量和定位提供了不可或缺的支持。河南航姿儀制造

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(chē)、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?？蓴?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)。河南航姿儀制造陀螺儀的測(cè)量數(shù)據(jù)具有實(shí)時(shí)性和連續(xù)性，為動(dòng)態(tài)環(huán)境下的控制提供可靠依據(jù)。

現(xiàn)代光纖陀螺儀包括干涉式陀螺儀和諧振式陀螺儀兩種，它們都是根據(jù)塞格尼克的理論發(fā)展起來(lái)的。塞格尼克理論的要點(diǎn)是這樣的：當(dāng)光束在一個(gè)環(huán)形的通道中前進(jìn)時(shí)，如果環(huán)形通道本身具有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)速度，那么光線(xiàn)沿著通道轉(zhuǎn)動(dòng)的方向前進(jìn)所需要的時(shí)間要比沿著這個(gè)通道轉(zhuǎn)動(dòng)相反的方向前進(jìn)所需要的時(shí)間要多。也就是說(shuō)當(dāng)光學(xué)環(huán)路轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在不同的前進(jìn)方向上，光學(xué)環(huán)路的光程相對(duì)于環(huán)路在靜止時(shí)的光程都會(huì)產(chǎn)生變化。利用這種光程的變化，如果使不同方向上前進(jìn)的光之間產(chǎn)生干涉來(lái)測(cè)量環(huán)路的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，就可以制造出干涉式光纖陀螺儀，如果利用這種環(huán)路光程的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)在環(huán)路中不斷循環(huán)的光之間的干涉，也就是通過(guò)調(diào)整光纖環(huán)路的光的諧振頻率進(jìn)而測(cè)量環(huán)路的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，就可以制造出諧振式的光纖陀螺儀。從這個(gè)簡(jiǎn)單的介紹可以看出，干涉式陀螺儀在實(shí)現(xiàn)干涉時(shí)的光程差小，所以它所要求的光源可以有較大的頻譜寬度，而諧振式的陀螺儀在實(shí)現(xiàn)干涉時(shí)，它的光程差較大，所以它所要求的光源必須有很好的單色性。

陀螺儀讓飛行員感覺(jué)較明顯的是降落的時(shí)候，而較需要陀螺儀幫助的也是飛機(jī)的降落。因?yàn)榻德涞娘w機(jī)由于速度較慢，臨近失速點(diǎn)，這時(shí)更容易受風(fēng)的影響而導(dǎo)致機(jī)翼上下晃動(dòng)，這時(shí)就要不斷的用手指去調(diào)整飛機(jī)姿態(tài)使其保持水平不變而逐步下降高度，很多新手飛行員有時(shí)修正過(guò)多，飛機(jī)就會(huì)產(chǎn)生更大的晃動(dòng)，很容易進(jìn)入失速而導(dǎo)致降落失敗。但是如果將陀螺儀打開(kāi)增穩(wěn)狀態(tài)，由于陀螺儀的傳感器非常敏感，機(jī)翼稍微有輕微下壓，陀螺儀立即發(fā)出指令讓打副翼讓飛機(jī)回平，這個(gè)過(guò)程發(fā)生的很快，以至于你都可能看不到機(jī)翼下壓就已經(jīng)被陀螺儀修正了。所以你將會(huì)看到飛機(jī)總是非常平穩(wěn)的保持水平不變而逐步下降高度，對(duì)飛行員有很大的幫助。機(jī)械式陀螺儀通過(guò)旋轉(zhuǎn)部件的慣性來(lái)感知角度變化，憑借其穩(wěn)定性和簡(jiǎn)單性被普遍應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。

陀螺儀分為單自由度陀螺儀與雙自由度陀螺儀，雙自由度陀螺儀為陀螺轉(zhuǎn)子增加了兩個(gè)自由度，即為雙自由度陀螺儀。單自由度陀螺儀為陀螺轉(zhuǎn)子增加了一個(gè)自由度。兩種陀螺儀均可敏感角速度，只不過(guò)陀螺儀進(jìn)動(dòng)性表現(xiàn)不同。下面以單自由度陀螺儀解釋陀螺儀敏感角速度原理。慣性器件：陀螺儀敏感角速度原理。單自由度陀螺儀內(nèi)部構(gòu)造。z軸為陀螺轉(zhuǎn)子主軸(虛線(xiàn)為陀螺轉(zhuǎn)子)；y軸為缺少自由度的軸，也為輸入軸；x軸為輸出軸。由上述分析可知，x,z方向的角速度并不能使轉(zhuǎn)子隨著基座運(yùn)動(dòng)，即相對(duì)慣性空間不變；當(dāng)且只當(dāng)y軸方向的角速度使的轉(zhuǎn)子在x軸方向進(jìn)動(dòng)，即相對(duì)于慣性空間運(yùn)動(dòng)。因此測(cè)量x軸的角速度即可測(cè)量載體在y軸的角速度?？傊?，單自由度陀螺儀可以敏感某一軸相對(duì)慣性空間的角速度。陀螺儀可以抵抗外界干擾和振動(dòng)，提供穩(wěn)定可靠的測(cè)量結(jié)果。河南航姿儀制造

光纖陀螺儀利用光纖環(huán)路的Sagnac效應(yīng)，通過(guò)檢測(cè)相位差來(lái)獲得角速度信息。河南航姿儀制造

一個(gè)旋轉(zhuǎn)著的陀螺的穩(wěn)定性與這個(gè)陀螺的轉(zhuǎn)速有著直接的關(guān)系，轉(zhuǎn)速越快，陀螺就越穩(wěn)。這是因?yàn)樾D(zhuǎn)著的物體都有一個(gè)轉(zhuǎn)軸，這個(gè)轉(zhuǎn)軸的方向是不容易輕易改變的，這是由旋轉(zhuǎn)物體的特性所決定的，轉(zhuǎn)動(dòng)速度越快，轉(zhuǎn)軸的方向便越難以改變。所以當(dāng)我們?yōu)橐粋€(gè)旋轉(zhuǎn)的陀螺提供一個(gè)支點(diǎn)，那么這個(gè)陀螺便會(huì)豎直地在支點(diǎn)上轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸始終指向上方，但是如果我們將旋轉(zhuǎn)的陀螺以一定的傾斜角度放置在這個(gè)支點(diǎn)上，它就會(huì)保持原有的傾斜角度在支點(diǎn)上轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)陀螺本身還會(huì)圍繞支點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)。河南航姿儀制造