陀螺儀在無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,無人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)是其較主要的組成部分之一,而姿態(tài)的穩(wěn)定控制,則是對(duì)無人機(jī)順利執(zhí)行各項(xiàng)任務(wù)的有效方法。在目前的無人機(jī)實(shí)際制造與應(yīng)用中,有的無人機(jī)產(chǎn)品是基于三軸陀螺儀和傾角傳感器,來構(gòu)成全姿態(tài)增穩(wěn)控制系統(tǒng)的。無人機(jī)姿態(tài)增穩(wěn)控制屬于內(nèi)回路控制,它包括姿態(tài)保持與控制、速度控制等模式。內(nèi)回路控制是在以三軸陀螺儀和傾角傳感器獲取無人機(jī)飛行姿態(tài)的基礎(chǔ)上,通過對(duì)升降舵、方向舵的控制,完成飛行姿態(tài)的穩(wěn)定與控制。機(jī)械式陀螺儀利用旋轉(zhuǎn)物體的穩(wěn)定性原理,通過檢測(cè)陀螺儀殼體的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度來確定方向。頂管導(dǎo)向航姿儀供應(yīng)商

現(xiàn)在輪到MEMS陀螺儀大顯神威了,消費(fèi)電子集成MEMS陀螺儀的浪潮剛剛掀起。陀螺儀能夠測(cè)量沿一個(gè)軸或幾個(gè)軸運(yùn)動(dòng)的角速度,而MEMS加速計(jì)則能測(cè)量線性加速度,因此這兩者是一對(duì)理想的互補(bǔ)技術(shù)。 事實(shí)上,如果組合使用加速計(jì)和陀螺儀這兩種傳感器,系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員可以跟蹤并捕捉三維空間的完整運(yùn)動(dòng),為較終用戶提供現(xiàn)場(chǎng)感更強(qiáng)的用戶使用體驗(yàn)、精確的導(dǎo)航系統(tǒng)以及其它功能。而ST選用了音叉方法設(shè)計(jì)陀螺儀,其差分特性使系統(tǒng)本身對(duì)作用在傳感器上的無用線性加速度和雜亂振動(dòng)的敏感度低于市場(chǎng)上現(xiàn)有的其它類型陀螺儀。當(dāng)這些無用的信號(hào)被施加到陀螺儀,兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)就會(huì)沿相同方向位移,在一個(gè)差分測(cè)量后,較終的電容變化將視為無效。廣東抗震慣性導(dǎo)航系統(tǒng)激光式陀螺儀采用激光束在Sagnac效應(yīng)中的干涉現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)高精度角速度測(cè)量。

一個(gè)接近真實(shí)MEMS陀螺儀的結(jié)構(gòu)如下圖所示。外側(cè)的藍(lán)色與黃色部分別為驅(qū)動(dòng)電極,它們通過施加交變電壓來驅(qū)動(dòng)內(nèi)部的紅色質(zhì)量塊及紅色測(cè)量電極沿著特定方向做往返運(yùn)動(dòng)。紅色質(zhì)量塊通過具有彈簧性質(zhì)的綠色長(zhǎng)條結(jié)構(gòu)與基底相連,而紅色的短?hào)排c內(nèi)側(cè)藍(lán)色的短?hào)艅t構(gòu)成了電容的極板。當(dāng)基底發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí),質(zhì)量塊在科里奧利力的作用下會(huì)產(chǎn)生垂直方向的運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)的幅值與施加的角速度成正比。通過測(cè)量質(zhì)量塊上的紅色電極與固定在底座上的藍(lán)色電極之間的電容變化,我們就可以得到角速度的大小。
陀螺儀其他領(lǐng)域的應(yīng)用:在航空航天以及特種武器中,陀螺儀作為慣性制導(dǎo)系統(tǒng)的重要組成部分,用于測(cè)量和控制飛行物體的轉(zhuǎn)彎角度和航向指示。此外,陀螺儀還應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備中,通過檢測(cè)用戶的頭部運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)更自然的視覺交互體驗(yàn)??傊?,陀螺儀通過其獨(dú)特的角動(dòng)量守恒特性,在多個(gè)領(lǐng)域和設(shè)備中發(fā)揮著不可或缺的作用,從提升游戲體驗(yàn)到增強(qiáng)導(dǎo)航精度,再到實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的拍照功能,陀螺儀技術(shù)的應(yīng)用普遍且重要。讓我們回溯至機(jī)械轉(zhuǎn)子式陀螺儀的誕生。1850年,法國(guó)物理學(xué)家J.Foucault在探索地球自轉(zhuǎn)的過程中,發(fā)現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子在沒有外力作用下,其自轉(zhuǎn)軸會(huì)始終指向一個(gè)固定的方向,因此他將這種裝置命名為陀螺儀。陀螺儀一經(jīng)問世,便在航海領(lǐng)域大放異彩,隨后又在航空領(lǐng)域發(fā)揮了不可替代的作用。因?yàn)樵谌f米高空,只憑肉眼很難辨別方向,而飛行中一旦失去方向感,其危險(xiǎn)性可想而知。陀螺儀的作用是提供準(zhǔn)確的方向和位置信息,用于導(dǎo)航、航空航天、慣性導(dǎo)航等領(lǐng)域。

陀螺儀,簡(jiǎn)稱陀螺,是用來測(cè)量、控制物體相對(duì)慣性空間角運(yùn)動(dòng)的慣性器件。陀螺儀傳感器技術(shù)自問世以來,發(fā)展至今已有160余年歷史,在導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制等領(lǐng)域得到了普遍應(yīng)用。隨著科學(xué)理論的進(jìn)步和工藝水平的不斷提高,基于不同原理的陀螺儀相繼出現(xiàn),各國(guó)對(duì)陀螺儀精度、穩(wěn)定性、可靠性、成本、體積等性能指標(biāo)的不懈追求,極大地促進(jìn)了陀螺儀技術(shù)的發(fā)展。陀螺儀按照工作原理可劃分為:基于旋轉(zhuǎn)質(zhì)量陀螺效應(yīng)的轉(zhuǎn)子陀螺儀;基于薩奈克效應(yīng)的光學(xué)陀螺儀;基于哥氏效應(yīng)的振動(dòng)陀螺儀;基于現(xiàn)代量子力學(xué)技術(shù)的原子陀螺儀。陀螺儀的特點(diǎn)之一是響應(yīng)速度快,可實(shí)時(shí)反饋物體的角速度變化。廣東抗震慣性導(dǎo)航系統(tǒng)
陀螺儀可以測(cè)量物體的旋轉(zhuǎn)速度和角度,從而幫助確定物體的方向和位置。頂管導(dǎo)向航姿儀供應(yīng)商
什么是陀螺儀?陀螺儀俗稱角速度傳感器,除了打游戲以外,還有拍攝穩(wěn)定等一系列用處,在射擊手游火之前,陀螺儀主要體現(xiàn)在賽車競(jìng)速型游戲。較右側(cè)可以看到有三個(gè)自由設(shè)置指標(biāo),一個(gè)是X軸靈敏度,另一個(gè)是Y軸的靈敏度,X軸表示設(shè)備左右橫向移動(dòng)以及相對(duì)應(yīng)的游戲視角移動(dòng),Y軸表示設(shè)備上下移動(dòng)以及相對(duì)應(yīng)的游戲視角移動(dòng),而至于陀螺儀開鏡靈敏度則指的是狙和一些少數(shù)武器帶瞄準(zhǔn)鏡的開鏡時(shí)的設(shè)備的移動(dòng),所對(duì)應(yīng)的游戲瞄準(zhǔn)鏡的移動(dòng),這就是陀螺儀的基本使用,至于設(shè)置里的數(shù)值大小,是體現(xiàn)設(shè)備在一定空間范圍內(nèi)所移動(dòng)的距離成比例地在游戲里視角的移動(dòng)距離,數(shù)值越大,移動(dòng)設(shè)備時(shí)視角的移動(dòng)距離越大,越小則同理,講的有點(diǎn)麻煩,不知大家能看懂不。頂管導(dǎo)向航姿儀供應(yīng)商
艾默優(yōu)ARHS系列陀螺儀憑借其高性能和高精度,成為了現(xiàn)代導(dǎo)航和動(dòng)態(tài)測(cè)量領(lǐng)域的重要設(shè)備。其主要技術(shù)——... [詳情]
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