認知層：陀螺儀是什么？發(fā)展歷史如何？應用場景有哪些？1、什么是陀螺儀？陀螺儀，簡稱陀螺，又稱角速度傳感器，用于測量、控制物體在相對慣性空間中的角運動的慣檢測性器件。物理定義為：陀螺儀是用高速回轉體的動量矩敏感殼體在相對慣性空間繞正交于自轉軸的一個或二個軸的角運動檢測裝置。英文名稱：Gyro scope。理解層：陀螺儀的原理是什么？一句話描述：物體在旋轉時，其旋轉軸在不受外力影響的情況下，旋轉軸所指方向不變。因此可以用來測量角位移或角速度。陀螺儀可以用于船舶和航空器的姿態(tài)穩(wěn)定控制，提高航行的安全性和穩(wěn)定性。陜西盾構導向陀螺儀

光纖陀螺儀，光纖陀螺儀是以光導纖維線圈為基礎的敏感元件， 由激光二極管發(fā)射出的光線朝兩個方向沿光導纖維傳播。光傳播路徑的變化，決定了敏感元件的角位移。光纖陀螺儀與傳統(tǒng)的機械陀螺儀相比，優(yōu)點是全固態(tài)，沒有旋轉部件和摩擦部件，壽命長，動態(tài)范圍大，瞬時啟動，結構簡單，尺寸小，重量輕。與激光陀螺儀相比，光纖陀螺儀沒有閉鎖問題，也不用在石英塊精密加工出光路，成本低。激光陀螺儀，激光陀螺儀的原理是利用光程差來測量旋轉角速度（Sagnac效應）。在閉合光路中，由同一光源發(fā)出的沿順時針方向和反時針方向傳輸?shù)膬墒夂凸飧缮?，利用檢測相位差或干涉條紋的變化，就可以測出閉合光路旋轉角速度。黑龍江慣性導航系統(tǒng)安裝陀螺儀在慣性導航儀中，可以用于測量飛行器的姿態(tài)、速度和位置，提供準確的導航數(shù)據(jù)。

在系統(tǒng)方面，陀螺儀的信號調(diào)節(jié)電路可簡化為電機驅動部分和加速傳感器感應電路兩部分(圖2): - 電機驅動部分通過靜電激勵方法，使驅動電路前后振蕩，為機械元件提供勵磁；感應部分通過測量電容變化來測量科里奧利力在感應質(zhì)點上產(chǎn)生的位移，這是一個穩(wěn)健、可靠的技術，被成功地用于ST的MEMS產(chǎn)品線，能夠提供強度與施加在傳感器上的角速率成正比的模擬或數(shù)字信號。 在控制電路內(nèi)部有先進的電源關斷功能，當不需要傳感器功能時，可關閉整個傳感器，或讓其進入深度睡眠模式，以大幅降低陀螺儀的總功耗，當需要檢測傳感器上施加的角速率時，在接到用戶的命令后，傳感器可從睡眠模式中立即喚醒。

陀螺儀器較早是用于航海導航，但隨著科學技術的發(fā)展，它在航空和航天事業(yè)中也得到普遍的應用。陀螺儀器不只可以作為指示儀表，而更重要的是它可以作為自動控制系統(tǒng)中的一個敏感元件，即可作為信號傳感器。根據(jù)需要，陀螺儀器能提供準確的方位、水平、位置、速度和加速度等信號，以便駕駛員或用自動導航儀來控制飛機、艦船或航天飛機等航行體按一定的航線飛行，而在導彈、衛(wèi)星運載器或空間探測火箭等航行體的制導中，則直接利用這些信號完成航行體的姿態(tài)控制和軌道控制。作為穩(wěn)定器，陀螺儀器能使列車在單軌上行駛，能減小船舶在風浪中的搖擺，能使安裝在飛機或衛(wèi)星上的照相機相對地面穩(wěn)定等等。作為精密測試儀器，陀螺儀器能夠為地面設施、礦山隧道、地下鐵路、石油鉆探以及導彈發(fā)射井等提供準確的方位基準。由此可見，陀螺儀器的應用范圍是相當普遍的，它在現(xiàn)代化的國家防護建設和國民經(jīng)濟建設中均占重要的地位。智能手機中的陀螺儀可實現(xiàn)屏幕自動旋轉、運動傳感器等功能。

陀螺儀在無人機飛行控制系統(tǒng)中的應用，無人機的飛行控制系統(tǒng)是其較主要的組成部分之一，而姿態(tài)的穩(wěn)定控制，則是對無人機順利執(zhí)行各項任務的有效方法。在目前的無人機實際制造與應用中，有的無人機產(chǎn)品是基于三軸陀螺儀和傾角傳感器，來構成全姿態(tài)增穩(wěn)控制系統(tǒng)的。無人機姿態(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飛行姿態(tài)的基礎上，通過對升降舵、方向舵的控制，完成飛行姿態(tài)的穩(wěn)定與控制。陀螺儀是一種用于測量和檢測物體角速度和角位移的儀器。黑龍江慣性導航系統(tǒng)安裝

陀螺儀的主要作用是測量和維持物體的角速度和姿態(tài)，為導航、制導等領域提供支持。陜西盾構導向陀螺儀

與ST的MEMS加速計類似，MEMS陀螺儀也沿用一個系統(tǒng)級封裝(SIP)方法，機械感應元器件與其調(diào)節(jié)ASIC電路放在同一個封裝內(nèi)。智能設計方法結合先進的封裝解決方案使得該系列產(chǎn)品的封裝尺寸大幅縮減，多軸陀螺儀的系統(tǒng)封裝面積只為3x5 mm2 ，較大厚度只為1mm 。意法半導體為客戶提供多軸感應、30dps到6000dps量程的各種陀螺儀傳感器，讓系統(tǒng)設計工程師能夠解決不同的應用需求，從圖像穩(wěn)定器到游戲，從指向裝置到機器人控制。除上述傳統(tǒng)應用外，整合加速計和陀螺儀可以實現(xiàn)導航解決方案的慣性測量單元。陜西盾構導向陀螺儀