高動(dòng)態(tài)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)使用方法

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2024-12-24

陀螺儀在手機(jī)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1、可以用作輸入設(shè)備。陀螺儀相當(dāng)于一個(gè)立體的鼠標(biāo),這個(gè)功能和第三大用途中的游戲傳感器很類(lèi)似,甚至可以認(rèn)為是一種類(lèi)型。通過(guò)小幅度的傾斜,偏轉(zhuǎn)手機(jī),實(shí)現(xiàn)菜單,目錄的選擇和操作的執(zhí)行。(比如前后傾斜手機(jī),實(shí)現(xiàn)通訊錄條目的上下滾動(dòng);左右傾斜手機(jī),實(shí)現(xiàn)瀏覽頁(yè)面的左右移動(dòng)或者頁(yè)面的放大或縮小。2、也是未來(lái)較有前景和應(yīng)用范圍的用途。那就是可以幫助手機(jī)實(shí)現(xiàn)很多增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的功能。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是才冒出的概念,和虛擬現(xiàn)實(shí)一樣,是計(jì)算機(jī)的一種應(yīng)用。大意是可以通過(guò)手機(jī)或者電腦的處理能力,讓人們對(duì)現(xiàn)實(shí)中的一些物體有更深入的了解。汽車(chē)行業(yè)中,陀螺儀可用于車(chē)輛穩(wěn)定性控制、導(dǎo)航系統(tǒng)等,提高駕駛安全性。高動(dòng)態(tài)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)使用方法

高動(dòng)態(tài)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)使用方法,陀螺儀

傳感器,陀螺儀傳感器是一個(gè)簡(jiǎn)單易用的基于自由空間移動(dòng)和手勢(shì)的定位和控制系統(tǒng)。在假象的平面上揮動(dòng)鼠標(biāo),屏幕上的光標(biāo)就會(huì)跟著移動(dòng),并可以繞著鏈接畫(huà)圈和點(diǎn)擊按鍵。當(dāng)你正在演講或離開(kāi)桌子時(shí),這些操作都能夠很方便地實(shí)現(xiàn)。 陀螺儀傳感器原本是運(yùn)用到直升機(jī)模型上的,目前已經(jīng)被普遍運(yùn)用于手機(jī)這類(lèi)移動(dòng)便攜設(shè)備上(IPHONE的三軸陀螺儀技術(shù))。MEMS陀螺儀,基于MEMS的陀螺儀價(jià)格相比光纖或者激光陀螺便宜很多,但使用精度非常低,需要使用參考傳感器進(jìn)行補(bǔ)償,以提高使用精度。ADI公司是低成本的MEMS陀螺儀的主要制造商,VMSENS提供的AHRS系統(tǒng)正是通過(guò)這種方式,對(duì)低成本的MEMS陀螺儀進(jìn)行輔助補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)的?;贛EMS 技術(shù)的陀螺因其成本低,能批量生產(chǎn),已經(jīng)能夠普遍應(yīng)用于汽車(chē)牽引控制系統(tǒng)、醫(yī)用設(shè)備、特種設(shè)備等低成本需求應(yīng)用中。高動(dòng)態(tài)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)使用方法陀螺儀工作原理基于角動(dòng)量守恒定律,旋轉(zhuǎn)物體在無(wú)外力矩作用時(shí),旋轉(zhuǎn)軸保持穩(wěn)定。

高動(dòng)態(tài)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)使用方法,陀螺儀

陀螺儀的特性。接下來(lái),我們用圖來(lái)說(shuō)說(shuō)陀螺儀的特性?!巴勇輧x”是敏感角位移的裝置,重要特性有定軸性和進(jìn)動(dòng)性。定軸性。定軸性很好理解,陀螺儀在高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中具有動(dòng)量矩H,在不受外力矩作用時(shí),自轉(zhuǎn)軸將相對(duì)慣性空間保持方向不變的特性。進(jìn)動(dòng)性。進(jìn)動(dòng)性是二自由度陀螺儀里面的概念。二自由度陀螺儀模型如下:陀螺儀。外框能夠繞外框軸旋轉(zhuǎn),內(nèi)框能夠繞內(nèi)框軸旋轉(zhuǎn),中間是旋轉(zhuǎn)的陀螺和自轉(zhuǎn)軸。進(jìn)動(dòng)性是指的這樣的現(xiàn)象:陀螺儀,在陀螺轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下,如果按如圖所示用力作用于內(nèi)框架,會(huì)使得外框架按如圖所示方向轉(zhuǎn)動(dòng),從而導(dǎo)致動(dòng)量矩H(即自轉(zhuǎn)軸的方向)相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)。或者另外一種情況:陀螺儀,用力推動(dòng)外框,使得內(nèi)框架繞內(nèi)框軸轉(zhuǎn)動(dòng)。類(lèi)似于牛頓第三定律,當(dāng)推動(dòng)外框架或者內(nèi)框架改變動(dòng)量矩H的方向時(shí),陀螺儀會(huì)產(chǎn)生反作用力矩,其大小與外力矩相等,方向相反。這也是陀螺儀的基本特性之一。

陀螺儀的基本部件包括:1、陀螺轉(zhuǎn)子(常采用同步電機(jī)、磁滯電機(jī)、三相交流電機(jī)等拖動(dòng)方法來(lái)使陀螺轉(zhuǎn)子繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn),并見(jiàn)其轉(zhuǎn)速近似為常值)。2、內(nèi)、外框架(或稱(chēng)內(nèi)、外環(huán),它是使陀螺自轉(zhuǎn)軸獲得所需角轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的結(jié)構(gòu))。3、附件(是指力矩馬達(dá)、信號(hào)傳感器等)。陀螺儀的兩個(gè)重要特性,陀螺儀有兩個(gè)非常重要的基本特性:一為定軸性,另一是進(jìn)動(dòng)性,這兩種特性都是建立在角動(dòng)量守恒的原則下。定軸性,當(dāng)陀螺轉(zhuǎn)子以高速旋轉(zhuǎn)時(shí),在沒(méi)有任何外力矩作用在陀螺儀上時(shí),陀螺儀的自轉(zhuǎn)軸在慣性空間中的指向保持穩(wěn)定不變,即指向一個(gè)固定的方向;同時(shí)反抗任何改變轉(zhuǎn)子軸向的力量。這種物理現(xiàn)象稱(chēng)為陀螺儀的定軸性或穩(wěn)定性。陀螺儀可以用于火箭和導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng),提供準(zhǔn)確的導(dǎo)航和定位功能。

高動(dòng)態(tài)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)使用方法,陀螺儀

陀螺儀器較早是用于航海導(dǎo)航,但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,它在航空和航天事業(yè)中也得到普遍的應(yīng)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(dòng)控制系統(tǒng)中的一個(gè)敏感元件,即可作為信號(hào)傳感器。根據(jù)需要,陀螺儀器能提供準(zhǔn)確的方位、水平、位置、速度和加速度等信號(hào),以便駕駛員或用自動(dòng)導(dǎo)航儀來(lái)控制飛機(jī)、艦船或航天飛機(jī)等航行體按一定的航線(xiàn)飛行,而在導(dǎo)彈、衛(wèi)星運(yùn)載器或空間探測(cè)火箭等航行體的制導(dǎo)中,則直接利用這些信號(hào)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(chē)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(duì)地面穩(wěn)定等等。作為精密測(cè)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(jiàn),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(guó)家防護(hù)建設(shè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中均占重要的地位。陀螺儀利用陀螺效應(yīng),即旋轉(zhuǎn)物體的角動(dòng)量會(huì)保持不變,來(lái)測(cè)量物體的旋轉(zhuǎn)。高動(dòng)態(tài)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)使用方法

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。高動(dòng)態(tài)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)使用方法

隨著物理學(xué)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,陀螺儀的種類(lèi)也日趨豐富,精度也在不斷提高。目前廣為人知的陀螺儀類(lèi)型有光纖陀螺儀、激光陀螺儀和MEMS陀螺儀等。雖然MEMS陀螺儀在精度上可能不如光纖和激光陀螺儀,但其體積小、功耗低、成本低且易于批量生產(chǎn)的特點(diǎn),使其在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用。MEMS陀螺儀的角速度測(cè)量原理基于一種非真實(shí)存在的力——科里奧利力。這種力是在非慣性參考系下引入的慣性力,引入之后便可以應(yīng)用牛頓經(jīng)典力學(xué)定律。我們假設(shè)一個(gè)黑色質(zhì)量塊以特定的速度V沿著一個(gè)方向移動(dòng),當(dāng)外部角速率被施加時(shí),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)垂直于施加角速度方向的力,導(dǎo)致質(zhì)量塊發(fā)生位移。高動(dòng)態(tài)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)使用方法