綜采工作面慣性導航系統(tǒng)定制

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，它們都是根據塞格尼克的理論發(fā)展起來的。塞格尼克理論的要點是這樣的：當光束在一個環(huán)形的通道中前進時，如果環(huán)形通道本身具有一個轉動速度，那么光線沿著通道轉動的方向前進所需要的時間要比沿著這個通道轉動相反的方向前進所需要的時間要多。也就是說當光學環(huán)路轉動時，在不同的前進方向上，光學環(huán)路的光程相對于環(huán)路在靜止時的光程都會產生變化。利用這種光程的變化，如果使不同方向上前進的光之間產生干涉來測量環(huán)路的轉動速度，就可以制造出干涉式光纖陀螺儀，如果利用這種環(huán)路光程的變化來實現(xiàn)在環(huán)路中不斷循環(huán)的光之間的干涉，也就是通過調整光纖環(huán)路的光的諧振頻率進而測量環(huán)路的轉動速度，就可以制造出諧振式的光纖陀螺儀。從這個簡單的介紹可以看出，干涉式陀螺儀在實現(xiàn)干涉時的光程差小，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現(xiàn)干涉時，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。陀螺儀的測量數(shù)據具有實時性和連續(xù)性，為動態(tài)環(huán)境下的控制提供可靠依據。綜采工作面慣性導航系統(tǒng)定制

陀螺儀在現(xiàn)代科技中扮演著不可或缺的角色。從導航定位到穩(wěn)定控制，從虛擬現(xiàn)實到科學研究，陀螺儀的應用范圍普遍且重要。隨著科技的不斷發(fā)展，陀螺儀的性能和應用也將得到進一步提升和拓展。慣性導航系統(tǒng)就是陀螺儀的一種應用。例如，哈勃望遠鏡，或用在水下潛艇的鋼制船體內。由于陀螺儀所具有的精度，其也被用于維護隧道采礦方向的回轉經緯儀。[4] 陀螺儀還可用于制作陀螺羅盤，用以補充或替代普通載具、船舶、飛機或空間飛船中使用的磁羅盤，或者輔助自行車、摩托車和船舶的穩(wěn)定性，同時也可以用作慣性導航系統(tǒng)的一部分。微機電陀螺儀在智能手機等電子消費品中很受歡迎。綜采工作面慣性導航系統(tǒng)定制陀螺儀的特點之一是響應速度快，可實時反饋物體的角速度變化。

我們以一個單軸偏航陀螺儀為例，探討較簡單的工作原理（圖1）。兩個正在運動的質點向相反方向做連續(xù)運動，如藍色箭頭所示。只要從外部施加一個角速率，就會產生一個與質點運動方向垂直的科里奧利力，如圖中黃色箭頭所示。產生的科里奧利力使感應質點發(fā)生位移，位移大小與所施加的角速率大小成正比。因為傳感器感應部分的運動電極（轉子）位于固定電極（定子）的側邊，上面的位移將會在定子和轉子之間引起電容變化，因此，在陀螺儀輸入部分施加的角速率被轉化成一個專門使用電路可以檢測的電參數(shù)。

陀螺儀在照相/攝相領域的應用，當我們拍視頻或拍照時，有沒有相過，通過一種裝置，保證你的“相機”固定在同一位置，無論你的手怎么歪斜，身體怎么抖，他都能保持手機的相對穩(wěn)定。穩(wěn)拍器的整體大致框架如下圖所示，其中橘黃色部分就是加速度和陀螺儀傳感器工作部分。它將“攝像設備”的姿態(tài)反饋給中心MCU處理單元，中間MCU單元根據檢測到的“攝像設備”的姿態(tài)和運動情況，去控制電機做相應的動作，電機動作使“攝像設備”保持穩(wěn)雷打不動的狀態(tài)，這樣拍出來的照片才更清楚，錄制的錄像才更穩(wěn)定。陀螺儀在航空航天領域的應用范圍普遍，如飛行器姿態(tài)控制、慣性導航系統(tǒng)等。

激光陀螺儀，它的結構原理與上面幾種陀螺儀完全不同。激光陀螺實際上是一種環(huán)形激光器，沒有高速旋轉的機械轉子，但它利用激光技術測量物體相對于慣性空間的角速度，具有速率陀螺儀的功能。激光陀螺儀的結構和工作是：用熱膨脹系數(shù)極小的材料制成三角形空腔。在空腔的各頂點分別安裝三塊反射鏡，形成閉合光路。腔體被抽成真空，充以氦氖氣，并裝設電極，形成激光發(fā)生器。激光發(fā)生器產生兩束射向相反的激光。當環(huán)形激光器處于靜止狀態(tài)時，兩束激光繞行一周的光程相等，因而頻率相同，兩個頻率之差(頻差)為零，干涉條紋為零。當環(huán)形激光器繞垂直于閉合光路平面的軸轉動時，與轉動方向一致的那束光的光程延長，波長增大，頻率降低；另一束光則相反，因而出現(xiàn)頻差，形成干涉條紋。單位時間的干涉條紋數(shù)正比于轉動角速度。激光陀螺的漂移率低達0.1～0.01度/時，可靠性高，不受線加速度等的影響，已在飛行器的慣性導航中得到應用，是很有發(fā)展前途的新型陀螺儀。陀螺儀在游戲機、遙控器等消費電子產品中的應用，為用戶帶來更加豐富的操作體驗。廣西防爆型航姿儀

激光陀螺儀的精度較高，但成本相對較高，多用于航空航天等高精度場合。綜采工作面慣性導航系統(tǒng)定制

陀螺儀有什么用？1、導航。陀螺儀自被發(fā)明開始，就用于導航，先是德國人將其應用在V1、V2火箭上，因此，如果配合GPS，手機的導航能力將達到前所未有的水準。實際上，目前很多專業(yè)手持式GPS上也裝了陀螺儀。2、可以和手機上的攝像頭配合使用，比如防抖，這會讓手機的拍照攝像能力得到很大的提升。3、各類游戲的傳感器 ，比如飛行游戲、體育類游戲，甚至包括一些頭一視角類射擊游戲，陀螺儀完整監(jiān)測游戲者手的位移，從而實現(xiàn)各種游戲操作效果。4、可以用作輸入設備，陀螺儀相當于一個立體的鼠標，這個功能和第三大用途中的游戲傳感器很類似，甚至可以認為是一種類型。綜采工作面慣性導航系統(tǒng)定制