陀螺儀的應用課件

2022/11/11第七章陀螺儀的應用2022/10/221第七章陀螺儀的應用2022/11/12§7.1自由陀螺的應用

一自由陀螺儀的工作方式可以用陀螺坐標系模擬慣性坐標系，通過測量運動載體相對陀螺的運動，得到載體相對慣性空間的絕對運動。

使用自由陀螺測量載體的航向和姿態(tài)時，通常采用沿外環(huán)軸輸出信號。

利用自由陀螺測量載體的航向和姿態(tài)時，有陀螺的視運動以及干擾力矩造成陀螺漂移等因素直接造成的測量誤差，還有載體作復雜運動時，由于框架的幾何約束產生的框架誤差。

2022/10/222§7.1自由陀螺的應用一自由陀2022/11/13§7.1自由陀螺的應用

二自由陀螺儀的框架誤差

2022/10/223§7.1自由陀螺的應用二自由陀2022/11/14§7.1自由陀螺的應用

二自由陀螺儀的框架誤差

框架誤差不僅與載體姿態(tài)角有關，也和陀螺的安裝方式有關。當陀螺的三根軸互相垂直且與載體三軸平行時，框架誤差最小。在使用自由陀螺測量載體姿態(tài)角時，常需根據(jù)載體航行過程中各種可能的姿態(tài)來確定陀螺在載體上的布置方案。

2022/10/224§7.1自由陀螺的應用二自由陀2022/11/15§7.1自由陀螺的應用

三自由陀螺跟蹤動參考系的控制力矩

根據(jù)自由陀螺相對動坐標系的運動規(guī)律，對陀螺施加相應的控制力矩，即把自由陀螺變成受控陀螺，使其按某種規(guī)律在慣性空間進動，跟蹤導航坐標系，亦即使陀螺相對動參考系處于靜止狀態(tài)。

2022/10/225§7.1自由陀螺的應用三自由陀2022/11/16§7.1自由陀螺的應用

三自由陀螺跟蹤動參考系的控制力矩

只要陀螺的H軸相對慣性空間的轉動角速度與動參考系相對慣性空間的轉動角速度大小和方向都相同時，H軸就相對動參考系靜止。

2022/10/226§7.1自由陀螺的應用三自由陀2022/11/17§7.2垂直陀螺的工作方式

一陀螺擺

2022/10/227§7.2垂直陀螺的工作方式一2022/11/18§7.2垂直陀螺的工作方式

一陀螺擺

2022/10/228§7.2垂直陀螺的工作方式一2022/11/19§7.2垂直陀螺的工作方式

二垂直陀螺

2022/10/229§7.2垂直陀螺的工作方式二2022/11/110§7.3方位陀螺的工作方式

一羅經的指北原理及其進動方程

2022/10/2210§7.3方位陀螺的工作方式一2022/11/111§7.3方位陀螺的工作方式

二陀螺羅經的阻尼

2022/10/2211§7.3方位陀螺的工作方式二2022/11/112§7.3方位陀螺的工作方式

三陀螺羅經的誤差分析

2022/10/2212§7.3方位陀螺的工作方式三2022/11/113§7.4陀螺穩(wěn)定平臺

一概述

陀螺穩(wěn)定平臺的主要作用是在載體內按給定的技術指標，建立一個與載體角運動無關的導航坐標系，為加速度計提供可靠的測量基準，也為載體姿態(tài)角的測量提供坐標基準。

穩(wěn)定系統(tǒng)由陀螺儀、平臺臺體、框架系統(tǒng)和穩(wěn)定回路組成。臺體是系統(tǒng)的穩(wěn)定對象，安裝在臺體上的陀螺儀敏感臺體相對慣性空間的角位移或角速度，并通過穩(wěn)定回路控制平臺系統(tǒng)，使臺體穩(wěn)定在慣性空間。

2022/10/2213§7.4陀螺穩(wěn)定平臺一概述2022/11/114§7.4陀螺穩(wěn)定平臺

一概述

可用作陀螺穩(wěn)定平臺敏感元件的單自由度陀螺儀有：速率陀螺儀、液浮積分陀螺儀等。這些陀螺儀敏感臺體的角運動，并輸出與臺體角速度、臺體轉角和臺體角度積分值成比例的控制信號。將這些信號進行適當處理后，輸給平臺相應框架軸的力矩電機，使臺體在慣性空間保持穩(wěn)定。

2022/10/2214§7.4陀螺穩(wěn)定平臺一概述2022/11/115§7.4陀螺穩(wěn)定平臺

二單軸陀螺穩(wěn)定平臺2022/10/2215§7.4陀螺穩(wěn)定平臺二單軸2022/11/116§7.4陀螺穩(wěn)定平臺

三三軸陀螺穩(wěn)定平臺2022/10/2216§7.4陀螺穩(wěn)定平臺三三軸2022/11/117§7.4陀螺穩(wěn)定平臺

四三框架四軸全姿態(tài)平臺

2022/10/2217§7.4陀螺穩(wěn)定平臺四三框2022/11/118§7.4陀螺穩(wěn)定平臺

五浮球平臺

2022/10/2218§7.4陀螺穩(wěn)定平臺五浮球2022/11/119§7.5慣性導航系統(tǒng)一平臺式慣性導航系統(tǒng)

2022/10/2219§7.5慣性導航系統(tǒng)一平臺式2022/11/120§7.5慣性導航系統(tǒng)一平臺式慣性導航系統(tǒng)

2022/10/2220§7.5慣性導航系統(tǒng)一平臺式2022/11/121§7.5慣性導航系統(tǒng)一捷聯(lián)式慣性導航系統(tǒng)2022/10/2221§7.5慣性導航系統(tǒng)一捷聯(lián)式2022/11/122§7.5慣性導航系統(tǒng)一捷聯(lián)式慣性導航系統(tǒng)2022/10/2222§7.5慣性導航系統(tǒng)一捷聯(lián)式2022/11/123§7.5慣性導航系統(tǒng)一捷聯(lián)式慣性導航系統(tǒng)2022/10/2223§7.5慣性導航系統(tǒng)一捷聯(lián)式2022/11/124第七章陀螺儀的應用2022/10/221第七章陀螺儀的應用2022/11/125§7.1自由陀螺的應用

一自由陀螺儀的工作方式可以用陀螺坐標系模擬慣性坐標系，通過測量運動載體相對陀螺的運動，得到載體相對慣性空間的絕對運動。

使用自由陀螺測量載體的航向和姿態(tài)時，通常采用沿外環(huán)軸輸出信號。

利用自由陀螺測量載體的航向和姿態(tài)時，有陀螺的視運動以及干擾力矩造成陀螺漂移等因素直接造成的測量誤差，還有載體作復雜運動時，由于框架的幾何約束產生的框架誤差。

2022/10/222§7.1自由陀螺的應用一自由陀2022/11/126§7.1自由陀螺的應用

二自由陀螺儀的框架誤差

2022/10/223§7.1自由陀螺的應用二自由陀2022/11/127§7.1自由陀螺的應用

二自由陀螺儀的框架誤差

框架誤差不僅與載體姿態(tài)角有關，也和陀螺的安裝方式有關。當陀螺的三根軸互相垂直且與載體三軸平行時，框架誤差最小。在使用自由陀螺測量載體姿態(tài)角時，常需根據(jù)載體航行過程中各種可能的姿態(tài)來確定陀螺在載體上的布置方案。

2022/10/224§7.1自由陀螺的應用二自由陀2022/11/128§7.1自由陀螺的應用

三自由陀螺跟蹤動參考系的控制力矩

根據(jù)自由陀螺相對動坐標系的運動規(guī)律，對陀螺施加相應的控制力矩，即把自由陀螺變成受控陀螺，使其按某種規(guī)律在慣性空間進動，跟蹤導航坐標系，亦即使陀螺相對動參考系處于靜止狀態(tài)。

2022/10/225§7.1自由陀螺的應用三自由陀2022/11/129§7.1自由陀螺的應用

三自由陀螺跟蹤動參考系的控制力矩

只要陀螺的H軸相對慣性空間的轉動角速度與動參考系相對慣性空間的轉動角速度大小和方向都相同時，H軸就相對動參考系靜止。

2022/10/226§7.1自由陀螺的應用三自由陀2022/11/130§7.2垂直陀螺的工作方式

一陀螺擺

2022/10/227§7.2垂直陀螺的工作方式一2022/11/131§7.2垂直陀螺的工作方式

一陀螺擺

2022/10/228§7.2垂直陀螺的工作方式一2022/11/132§7.2垂直陀螺的工作方式

二垂直陀螺

2022/10/229§7.2垂直陀螺的工作方式二2022/11/133§7.3方位陀螺的工作方式

一羅經的指北原理及其進動方程

2022/10/2210§7.3方位陀螺的工作方式一2022/11/134§7.3方位陀螺的工作方式

二陀螺羅經的阻尼

2022/10/2211§7.3方位陀螺的工作方式二2022/11/135§7.3方位陀螺的工作方式

三陀螺羅經的誤差分析

2022/10/2212§7.3方位陀螺的工作方式三2022/11/136§7.4陀螺穩(wěn)定平臺

一概述

陀螺穩(wěn)定平臺的主要作用是在載體內按給定的技術指標，建立一個與載體角運動無關的導航坐標系，為加速度計提供可靠的測量基準，也為載體姿態(tài)角的測量提供坐標基準。

穩(wěn)定系統(tǒng)由陀螺儀、平臺臺體、框架系統(tǒng)和穩(wěn)定回路組成。臺體是系統(tǒng)的穩(wěn)定對象，安裝在臺體上的陀螺儀敏感臺體相對慣性空間的角位移或角速度，并通過穩(wěn)定回路控制平臺系統(tǒng)，使臺體穩(wěn)定在慣性空間。

2022/10/2213§7.4陀螺穩(wěn)定平臺一概述2022/11/137§7.4陀螺穩(wěn)定平臺

一概述

可用作陀螺穩(wěn)定平臺敏感元件的單自由度陀螺儀有：速率陀螺儀、液浮積分陀螺儀等。這些陀螺儀敏感臺體的角運動，并輸出與臺體角速度、臺體轉角和臺體角度積分值成比例的控制信號。將這些信號進行適當處理后，輸給平臺相應框架軸的力矩電機，使臺體在慣性空間保持穩(wěn)定。

2022/10/2214§7.4陀螺穩(wěn)定平臺一概述2022/11/138§7.4陀螺穩(wěn)定平臺

二單軸陀螺穩(wěn)定平臺2022/10/2215§7.4陀螺穩(wěn)定平臺二單軸2022/11/139§7.4陀螺穩(wěn)定平臺

三三軸陀螺穩(wěn)定平臺2022/10/2216§7.4陀螺穩(wěn)定平臺三三軸2022/11/140§7.4陀螺穩(wěn)定平臺

四三框架四軸全姿態(tài)平臺

2022/10/2217§7.4陀螺穩(wěn)定平臺四三框2022/11/141§7.4陀螺穩(wěn)定平臺

五浮球平臺

2022/10/2218§7.4陀螺穩(wěn)定平臺五浮球2022/11/142§7.5慣性導航系統(tǒng)一平臺式慣性導航系統(tǒng)

2022/10/2219§7.5慣性導航系統(tǒng)一平臺式2022/11/143§7.5慣性導航系統(tǒng)一平臺式慣性導航系統(tǒng)

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