導(dǎo)航原理_慣性器件綜述

1、第2章 慣性器件2.1 2.1 概述概述2.2 2.2 陀螺儀陀螺儀 2.2.1 2.2.1 機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀 2.2.2 2.2.2 光學(xué)陀螺儀光學(xué)陀螺儀 2.2.3 2.2.3 微機(jī)械陀螺儀微機(jī)械陀螺儀2.3 2.3 加速度計(jì)加速度計(jì) 2.1 慣性器件概述 慣性器件也稱慣性儀表，即陀螺儀和加慣性器件也稱慣性儀表，即陀螺儀和加速度計(jì)。陀螺儀用來測量運(yùn)動(dòng)體的角運(yùn)動(dòng)，速度計(jì)。陀螺儀用來測量運(yùn)動(dòng)體的角運(yùn)動(dòng)，加速度計(jì)用來測量運(yùn)動(dòng)體的加速度。加速度計(jì)用來測量運(yùn)動(dòng)體的加速度。 “慣性慣性”具有雙重含義：具有雙重含義：1、陀螺和加速度計(jì)服從牛頓力學(xué)，基本工作、陀螺和加速度計(jì)服從牛頓力學(xué)，基本工

2、作原理是動(dòng)量矩定理和牛頓第二定理，即基本慣原理是動(dòng)量矩定理和牛頓第二定理，即基本慣性原理；性原理；2、慣性元件的輸出量都是相對慣性空間的測、慣性元件的輸出量都是相對慣性空間的測量值，如陀螺儀的輸出是相對慣性空間的角量值，如陀螺儀的輸出是相對慣性空間的角速度，加速度計(jì)的輸出是相對慣性空間的非速度，加速度計(jì)的輸出是相對慣性空間的非引力加速度。引力加速度。 慣性坐標(biāo)系是慣性敏感元件測量的基準(zhǔn)。慣性坐標(biāo)系是慣性敏感元件測量的基準(zhǔn)。傳統(tǒng)意義上的陀螺儀是指轉(zhuǎn)子陀螺儀，轉(zhuǎn)子傳統(tǒng)意義上的陀螺儀是指轉(zhuǎn)子陀螺儀，轉(zhuǎn)子陀螺儀的運(yùn)動(dòng)特性區(qū)別于一般剛體的根本原陀螺儀的運(yùn)動(dòng)特性區(qū)別于一般剛體的根本原因在于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的角

3、動(dòng)量，這種陀螺儀因在于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的角動(dòng)量，這種陀螺儀服從牛頓力學(xué)。隨著激光技術(shù)和微機(jī)械技術(shù)服從牛頓力學(xué)。隨著激光技術(shù)和微機(jī)械技術(shù)的發(fā)展，建立在全新測量原理上的陀螺儀已的發(fā)展，建立在全新測量原理上的陀螺儀已發(fā)展起來，出現(xiàn)了光學(xué)陀螺儀和微機(jī)械陀螺發(fā)展起來，出現(xiàn)了光學(xué)陀螺儀和微機(jī)械陀螺儀。儀。2.3 陀螺儀 一個(gè)繞對稱軸高速旋轉(zhuǎn)的飛輪轉(zhuǎn)子叫陀一個(gè)繞對稱軸高速旋轉(zhuǎn)的飛輪轉(zhuǎn)子叫陀螺。將陀螺安裝在框架裝置上，使陀螺的自螺。將陀螺安裝在框架裝置上，使陀螺的自轉(zhuǎn)軸有角轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度，這種裝置的總體叫轉(zhuǎn)軸有角轉(zhuǎn)動(dòng)的自由度，這種裝置的總體叫做陀螺儀。做陀螺儀。陀螺陀螺2.3.1 機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀陀螺儀

4、的基本部件有：陀螺儀的基本部件有： (1) 陀螺轉(zhuǎn)子陀螺轉(zhuǎn)子(常采用同步電機(jī)、磁滯電常采用同步電機(jī)、磁滯電機(jī)、三相交流電機(jī)等拖動(dòng)方法來使陀螺轉(zhuǎn)子機(jī)、三相交流電機(jī)等拖動(dòng)方法來使陀螺轉(zhuǎn)子繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，并且其轉(zhuǎn)速近似為常值繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，并且其轉(zhuǎn)速近似為常值)； (2) 內(nèi)、外框架內(nèi)、外框架(或稱內(nèi)、外環(huán)，它是使或稱內(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)陀螺自轉(zhuǎn)軸獲得所需角轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的結(jié)構(gòu))； (3) 附件附件(是指力矩馬達(dá)、信號(hào)傳感器等是指力矩馬達(dá)、信號(hào)傳感器等)。力矩馬達(dá)（力矩器）用于控制轉(zhuǎn)子繞框架力矩馬達(dá)（力矩器）用于控制轉(zhuǎn)子繞框架軸轉(zhuǎn)動(dòng)，信號(hào)器用于拾取陀螺輸出角。軸轉(zhuǎn)動(dòng)，

5、信號(hào)器用于拾取陀螺輸出角。 陀螺儀的基本類型陀螺儀的基本類型 根據(jù)框架的數(shù)目和支承的形式以及附件的根據(jù)框架的數(shù)目和支承的形式以及附件的性質(zhì)決定陀螺儀的類型性質(zhì)決定陀螺儀的類型 在工程上，為了保證陀螺轉(zhuǎn)子獲得角轉(zhuǎn)動(dòng)在工程上，為了保證陀螺轉(zhuǎn)子獲得角轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，典型的辦法是將陀螺轉(zhuǎn)子支承在自由度，典型的辦法是將陀螺轉(zhuǎn)子支承在由內(nèi)、外平衡環(huán)構(gòu)成的卡登萬向環(huán)架中，由內(nèi)、外平衡環(huán)構(gòu)成的卡登萬向環(huán)架中，設(shè)計(jì)中確保轉(zhuǎn)子質(zhì)心與支承點(diǎn)重合，這樣設(shè)計(jì)中確保轉(zhuǎn)子質(zhì)心與支承點(diǎn)重合，這樣轉(zhuǎn)子可看作定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛體。轉(zhuǎn)子可看作定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)剛體。 單自由度陀螺單自由度陀螺儀儀(只有一個(gè)框只有一個(gè)框架，使轉(zhuǎn)子自架，使轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸具有一個(gè)

6、轉(zhuǎn)軸具有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度轉(zhuǎn)動(dòng)自由度)。 雙自由度陀螺儀雙自由度陀螺儀(具有內(nèi)、外兩個(gè)框架，具有內(nèi)、外兩個(gè)框架，使轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸具有兩個(gè)使轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸具有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度轉(zhuǎn)動(dòng)自由度)。 轉(zhuǎn)子陀螺的力學(xué)原理轉(zhuǎn)子陀螺的力學(xué)原理 陀螺繞主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量以陀螺繞主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量以H表表示，示，H=J，式中，式中J為陀螺轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)為陀螺轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。動(dòng)慣量。H是矢量，方向與角速度是矢量，方向與角速度的方向一致。的方向一致。轉(zhuǎn)子陀螺的力學(xué)原理就是動(dòng)量矩定轉(zhuǎn)子陀螺的力學(xué)原理就是動(dòng)量矩定理。理。2.3.1.1雙自由度陀螺儀的基本特性雙自由度陀螺儀的基本特性 由動(dòng)量矩定理，當(dāng)沒有外力矩作用在陀螺由動(dòng)量矩定理，當(dāng)沒有外力矩作

7、用在陀螺儀上時(shí)，儀上時(shí)， ，表明，表明H相對慣性空間保持恒相對慣性空間保持恒定不變，定不變，H=J（H的方向和的方向和的方向相同）即的方向相同）即轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸相對慣性空間的指向不變。這就是轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸相對慣性空間的指向不變。這就是陀螺儀的陀螺儀的定軸性定軸性。0iddtH H動(dòng)量矩定理動(dòng)量矩定理 MMH Hiddt式中，式中，H為定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)系對該定點(diǎn)的角動(dòng)量為定點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)系對該定點(diǎn)的角動(dòng)量總和，總和，M為作用在該質(zhì)點(diǎn)系上對該定點(diǎn)的合外為作用在該質(zhì)點(diǎn)系上對該定點(diǎn)的合外力矩，力矩， 表示在慣性坐標(biāo)系內(nèi)觀察到的時(shí)間表示在慣性坐標(biāo)系內(nèi)觀察到的時(shí)間變化率。變化率。 idtdH H定軸性定軸性是雙自由度陀螺

8、儀的是雙自由度陀螺儀的一個(gè)基本特性。無論基座繞一個(gè)基本特性。無論基座繞陀螺儀自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，還是繞陀螺儀自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，還是繞內(nèi)框架軸或外框架軸方向轉(zhuǎn)內(nèi)框架軸或外框架軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)，都不會(huì)直接帶動(dòng)陀螺轉(zhuǎn)動(dòng)，都不會(huì)直接帶動(dòng)陀螺轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)(指轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)之外指轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)之外的轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng))。由內(nèi)、外框架所組。由內(nèi)、外框架所組成的框架裝置，將基座的轉(zhuǎn)成的框架裝置，將基座的轉(zhuǎn)動(dòng)與陀螺轉(zhuǎn)子隔離開來。這動(dòng)與陀螺轉(zhuǎn)子隔離開來。這樣，如果陀螺儀自轉(zhuǎn)軸穩(wěn)定樣，如果陀螺儀自轉(zhuǎn)軸穩(wěn)定在慣性空間的某個(gè)方位上，在慣性空間的某個(gè)方位上，當(dāng)基座轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它仍然穩(wěn)定當(dāng)基座轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它仍然穩(wěn)定在原來的方位上。在原來的方位上。 雙自由度陀螺

9、儀的表觀運(yùn)動(dòng)雙自由度陀螺儀的表觀運(yùn)動(dòng) MMH HH HH HieeidtdddtieedtdH HH HedtdH HsinieHV 根據(jù)哥氏定理根據(jù)哥氏定理：其中，其中，e為與地球固連的地球坐標(biāo)系。為與地球固連的地球坐標(biāo)系。當(dāng)當(dāng)M=0時(shí)時(shí)式中，式中，是角動(dòng)量的矢端是角動(dòng)量的矢端E在地球上觀察到在地球上觀察到的速度的速度V，大小為，大小為所以矢端所以矢端E繞軸繞軸 的旋轉(zhuǎn)角速度大小為的旋轉(zhuǎn)角速度大小為OOieieeGHHEOVsinsin方向自方向自 指向指向 ，即，即OOi ie ee eG G 當(dāng)自由陀螺的角動(dòng)量與地當(dāng)自由陀螺的角動(dòng)量與地球自轉(zhuǎn)角速度間的夾角時(shí)，球自轉(zhuǎn)角速度間的夾角時(shí)，地球

10、上的觀察者所看到的地球上的觀察者所看到的陀螺自轉(zhuǎn)軸以為角速度陀螺自轉(zhuǎn)軸以為角速度 作旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)所形成的曲作旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)所形成的曲面為一圓錐面，對稱軸平面為一圓錐面，對稱軸平行于地軸，半錐角為行于地軸，半錐角為 ，陀螺的這種運(yùn)動(dòng)稱為表觀陀螺的這種運(yùn)動(dòng)稱為表觀運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。 0i ie e 雙自由度陀螺儀的基本特性雙自由度陀螺儀的基本特性-進(jìn)動(dòng)性進(jìn)動(dòng)性當(dāng)當(dāng) 時(shí)，根據(jù)動(dòng)時(shí)，根據(jù)動(dòng)量矩定理量矩定理 0MMMMH Hiddt其中，其中， 是角動(dòng)量是角動(dòng)量H的的矢端（矢量的端點(diǎn)，即表矢端（矢量的端點(diǎn)，即表示矢量大小的長度）的速示矢量大小的長度）的速度，即度，即V=M。由于有矢端。由于有矢端速度存在，所以速度存

11、在，所以H繞支點(diǎn)繞支點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子繞旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子繞O點(diǎn)作旋轉(zhuǎn)點(diǎn)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即陀螺發(fā)生進(jìn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)，即陀螺發(fā)生進(jìn)動(dòng)。 角速度的方向是角速度的方向是H X MidtdH H進(jìn)動(dòng)角速度為進(jìn)動(dòng)角速度為H HMM EHVMOMG?進(jìn)動(dòng)性進(jìn)動(dòng)性是雙自由度陀螺儀的又一個(gè)基本特性，是雙自由度陀螺儀的又一個(gè)基本特性，當(dāng)繞內(nèi)框架軸作用外力矩時(shí)，將使高速旋轉(zhuǎn)的當(dāng)繞內(nèi)框架軸作用外力矩時(shí)，將使高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生繞外框架軸的進(jìn)動(dòng)，而繞外框轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生繞外框架軸的進(jìn)動(dòng)，而繞外框架軸作用外力矩時(shí)，將使轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生繞內(nèi)框架架軸作用外力矩時(shí)，將使轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生繞內(nèi)框架軸的進(jìn)動(dòng)。軸的進(jìn)動(dòng)。 進(jìn)動(dòng)沒有慣性。進(jìn)動(dòng)沒有慣性。雙自由度陀螺儀

12、的測量軸是內(nèi)、外框架軸。雙自由度陀螺儀的測量軸是內(nèi)、外框架軸。2.3.2單自由度陀螺儀的基本特性單自由度陀螺儀的基本特性單自由度陀螺儀的轉(zhuǎn)子單自由度陀螺儀的轉(zhuǎn)子支承在一個(gè)框架內(nèi)，沒支承在一個(gè)框架內(nèi)，沒有外框架，因而轉(zhuǎn)子自有外框架，因而轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，轉(zhuǎn)軸有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，即少了垂直于內(nèi)框架軸即少了垂直于內(nèi)框架軸和自轉(zhuǎn)軸方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自和自轉(zhuǎn)軸方向的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。因此單自由度陀由度。因此單自由度陀螺儀與雙自由度陀螺儀螺儀與雙自由度陀螺儀的特性也有所不同。的特性也有所不同。對于單自由度陀螺儀，當(dāng)基座繞陀螺儀自轉(zhuǎn)軸對于單自由度陀螺儀，當(dāng)基座繞陀螺儀自轉(zhuǎn)軸或內(nèi)框架軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，仍然不會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子一

13、或內(nèi)框架軸方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，仍然不會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子一起轉(zhuǎn)動(dòng)，即內(nèi)框架仍然起隔離運(yùn)動(dòng)的作用。起轉(zhuǎn)動(dòng)，即內(nèi)框架仍然起隔離運(yùn)動(dòng)的作用。但是，當(dāng)基座繞陀螺儀缺少自由度的但是，當(dāng)基座繞陀螺儀缺少自由度的x x軸正方軸正方向以角速度向以角速度xx轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子軸如何運(yùn)動(dòng)？轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)子軸如何運(yùn)動(dòng)？陀螺儀轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)陀螺儀轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生繞內(nèi)框架軸（生繞內(nèi)框架軸（Y軸）的進(jìn)動(dòng)，進(jìn)動(dòng)軸）的進(jìn)動(dòng)，進(jìn)動(dòng)角速度角速度指向內(nèi)框指向內(nèi)框架軸架軸y的正向，使的正向，使轉(zhuǎn)子軸趨向與轉(zhuǎn)子軸趨向與x軸軸重合。重合。X、MZ、HYF單自由度陀螺儀的定軸性單自由度陀螺儀的定軸性x 當(dāng)基座繞陀螺儀缺少轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將強(qiáng)迫陀當(dāng)基座繞陀螺儀缺少轉(zhuǎn)動(dòng)自由

14、度的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將強(qiáng)迫陀螺儀跟隨基座轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)陀螺儀轉(zhuǎn)子軸繞內(nèi)框架軸進(jìn)動(dòng)。螺儀跟隨基座轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)陀螺儀轉(zhuǎn)子軸繞內(nèi)框架軸進(jìn)動(dòng)。結(jié)果使轉(zhuǎn)子軸趨向與基座轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的方向重合。（繞其結(jié)果使轉(zhuǎn)子軸趨向與基座轉(zhuǎn)動(dòng)角速度的方向重合。（繞其他兩軸旋轉(zhuǎn)，保持定軸性）他兩軸旋轉(zhuǎn)，保持定軸性）單自由度陀螺儀具有敏感繞其缺少轉(zhuǎn)動(dòng)自由度方向旋轉(zhuǎn)角單自由度陀螺儀具有敏感繞其缺少轉(zhuǎn)動(dòng)自由度方向旋轉(zhuǎn)角速度的特性。（兩個(gè)旋轉(zhuǎn)角速度存在函數(shù)關(guān)系）速度的特性。（兩個(gè)旋轉(zhuǎn)角速度存在函數(shù)關(guān)系）單自由度陀螺儀的輸入軸是轉(zhuǎn)子缺少轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的那個(gè)軸。單自由度陀螺儀的輸入軸是轉(zhuǎn)子缺少轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的那個(gè)軸。輸出軸是內(nèi)框架軸。（一般地，轉(zhuǎn)子軸定義為

15、輸出軸是內(nèi)框架軸。（一般地，轉(zhuǎn)子軸定義為Z軸，輸入軸，輸入軸定義為軸定義為X軸，輸出軸定義為軸，輸出軸定義為Y軸，滿足右手坐標(biāo)系。原點(diǎn)軸，滿足右手坐標(biāo)系。原點(diǎn)在萬向支點(diǎn)上）在萬向支點(diǎn)上）單自由度陀螺儀定軸性總結(jié)單自由度陀螺儀定軸性總結(jié) 單自由度陀螺儀的進(jìn)動(dòng)性單自由度陀螺儀的進(jìn)動(dòng)性 設(shè)沿內(nèi)框架軸設(shè)沿內(nèi)框架軸y的正的正向有外力矩向有外力矩My作用，作用，則單自由度陀螺儀的則單自由度陀螺儀的轉(zhuǎn)子軸將力圖以角速轉(zhuǎn)子軸將力圖以角速度度MyH繞繞x軸的負(fù)軸的負(fù)向進(jìn)動(dòng)。向進(jìn)動(dòng)。 X、MXZ、HY、MyFyFX由于陀螺轉(zhuǎn)子軸繞由于陀螺轉(zhuǎn)子軸繞x軸方向不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這個(gè)進(jìn)動(dòng)是不軸方向不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這個(gè)進(jìn)動(dòng)是不可能實(shí)現(xiàn)的

16、。但其進(jìn)動(dòng)趨勢仍然存在，并對內(nèi)框架軸可能實(shí)現(xiàn)的。但其進(jìn)動(dòng)趨勢仍然存在，并對內(nèi)框架軸兩端的支承施加壓力，這樣，支承就產(chǎn)生約束反力兩端的支承施加壓力，這樣，支承就產(chǎn)生約束反力FX作用在內(nèi)框架軸兩端，形成作用在陀螺儀上的約束反作用在內(nèi)框架軸兩端，形成作用在陀螺儀上的約束反力矩力矩Mx，其方向垂直于動(dòng)量矩，其方向垂直于動(dòng)量矩H并沿并沿x軸的正向。軸的正向。 如果陀螺儀轉(zhuǎn)子軸繞如果陀螺儀轉(zhuǎn)子軸繞x軸方向沒有轉(zhuǎn)動(dòng)自由軸方向沒有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，那么在繞內(nèi)框架度，那么在繞內(nèi)框架軸向（軸向（Y軸方向）的外軸方向）的外力矩作用下，陀螺儀力矩作用下，陀螺儀的轉(zhuǎn)子軸也繞內(nèi)框架的轉(zhuǎn)子軸也繞內(nèi)框架軸（軸（Y軸）轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)軸）

17、轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)方向與外力矩方向相方向與外力矩方向相同。同。Z、HY、MyFyFXX、MX單自由度陀螺儀進(jìn)動(dòng)性總結(jié)單自由度陀螺儀進(jìn)動(dòng)性總結(jié)陀螺儀基本特性總結(jié)（定軸性、進(jìn)動(dòng)性）陀螺儀基本特性總結(jié)（定軸性、進(jìn)動(dòng)性）雙自由度陀螺：當(dāng)繞內(nèi)框架軸作用外力矩時(shí)，雙自由度陀螺：當(dāng)繞內(nèi)框架軸作用外力矩時(shí)，將使高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生繞外框架軸將使高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生繞外框架軸的進(jìn)動(dòng)，而繞外框架軸作用外力矩時(shí)，將使的進(jìn)動(dòng)，而繞外框架軸作用外力矩時(shí)，將使轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生繞內(nèi)框架軸的進(jìn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子軸產(chǎn)生繞內(nèi)框架軸的進(jìn)動(dòng)。單自由度陀螺：當(dāng)基座繞陀螺儀缺少自由度單自由度陀螺：當(dāng)基座繞陀螺儀缺少自由度的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將強(qiáng)迫陀螺儀跟隨基

18、座轉(zhuǎn)動(dòng)，的方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將強(qiáng)迫陀螺儀跟隨基座轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)陀螺儀轉(zhuǎn)子軸繞內(nèi)框架軸進(jìn)動(dòng)。同時(shí)陀螺儀轉(zhuǎn)子軸繞內(nèi)框架軸進(jìn)動(dòng)。 單自由單自由度陀螺儀受到沿內(nèi)框架軸向外力矩作用時(shí)，度陀螺儀受到沿內(nèi)框架軸向外力矩作用時(shí)，轉(zhuǎn)子軸繞內(nèi)框軸轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子軸繞內(nèi)框軸轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)動(dòng)方向：角動(dòng)量以最短路徑倒向外力矩。進(jìn)動(dòng)方向：角動(dòng)量以最短路徑倒向外力矩。 光學(xué)陀螺儀原理原理光程差tRRLtRRL22薩格奈克效應(yīng)薩格奈克效應(yīng)Saganac （法國）（法國）激光陀螺儀相對薩格奈克干涉儀的改進(jìn)：相對薩格奈克干涉儀的改進(jìn)：1，采用激光作為光源。激光優(yōu)良的相干性，采用激光作為光源。激光優(yōu)良的相干性，使正反方向運(yùn)行的兩束光在陀螺腔內(nèi)形成諧使正

19、反方向運(yùn)行的兩束光在陀螺腔內(nèi)形成諧振，即光束沿腔體環(huán)路反復(fù)運(yùn)行時(shí)一直能保振，即光束沿腔體環(huán)路反復(fù)運(yùn)行時(shí)一直能保持相干。持相干。2，改測量光程差（相位差）為測量兩束光的，改測量光程差（相位差）為測量兩束光的頻率差，提高了陀螺的測量靈敏度。頻率差，提高了陀螺的測量靈敏度。LAKKfLcqfLcqfcfqLqLbbaabbaa4L為諧振腔光程，為諧振腔光程， 為激光源波長，為激光源波長，A為諧為諧振腔光路所圍的面積振腔光路所圍的面積光纖陀螺儀cLD2L為光纖長度，為光纖長度， 為光源波長，為光源波長，D為光纖為光纖環(huán)直徑，環(huán)直徑，C為光速為光速加速度計(jì)加速度計(jì)是測量運(yùn)載體線加速度的儀表。加速度計(jì)是測量運(yùn)載體線加速度的儀表?；灸Ｐ突灸Ｐ?加速度計(jì)由檢測質(zhì)量（也稱敏感質(zhì)加速度計(jì)由檢測質(zhì)量（也稱敏感質(zhì)量）、量）、支承支承、電位器電位器、彈簧彈簧、阻尼器阻尼器和殼體組和