陀螺仪选型建议

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陀螺仪误差分析、处理与选型

陀螺仪误差分析、处理与选型

陀螺仪误差分析、处理与选型imu误差的效果陀螺仪的偏移对于速度的影响是⼆次的,对于位置的影响是三次的。

对于收敛的并且设计很好的滤波器,估计和去除imu的误差,能够提⾼姿态的精度和长期稳定性常见误差项:⾸先介绍⼏个常见的概念:1.重复性假设所有的条件⼀样,对于相同的输⼊,传感器输出相同的值的能⼒(对于每次启动都相同)。

陀螺仪的零偏不具有重复性。

2.稳定性对于同样的输⼊,在同⼀次启动,输出值都是相同的。

3.漂移输出随着时间的变化(零漂是输⼊为0的时候的输出)确定性误差传感器⾮正交性(安装误差):三轴加速度计和陀螺仪的三个轴不是完全的正交的,例如对于加速度计,理想情况下其中⼀个轴测量重⼒,其他两个轴不应该有输出。

传感器不正交会出现在安装和封装的时候。

⽣产和标定能够⼀定程度的解决这个问题,在系统运⾏的时候持续的估计和矫正也是⼀种解决⽅法。

尺度误差(scale)随机噪声《Notes on Stochastic Errors of Low Cost MEMS Inertial Units》陀螺仪的噪声分析不适⽤arma模型,应该使⽤allan variance。

因为arma模型假设所有的误差都是完全客观的,然⽽在实际中:传感器的输出受到噪声的影响,⽽且是不同的独⽴随机过程的和;⽬前的arma模型能够解决噪声的影响,但是不能够解决独⽴随机过程的系数问题。

误差中最主要的是:(1)零偏、温漂;(2)⾓速率噪声,也叫作随机游⾛所有噪声可以建模为:\begin{equation}y(t) = u(t) +e(t)+b(T) + N(a,\omega, T,t)\end{equation}allan variance 建模\(b(T)\)表⽰温漂,⼀般不考虑,可以通过温度补偿来做\(N(a,\omega, T,t)\)表⽰加速度,⾓速度,温度和时间等总的因素造成的影响(\(G\) 的依赖性(加速度影响),对于mems陀螺仪来说,有可能受到重⼒的影响,可以通过建模并采⽤⼀定的⽅法去除这个影响)\(e(t)=ARW(t)+F(t)+Q(t)+S(t)\)表⽰随机噪声陀螺仪的误差分类a。

陀螺仪的选择

陀螺仪的选择

陀螺仪的选择:其机械性能是最重要的参数作者:ADI公司Harvey Weinberg选择陀螺仪时,需要考虑将最大误差源最小化。

在大多数应用中,振动敏感度是最大的误差源。

其它参数可以轻松地通过校准或求取多个传感器的平均值来改善。

偏置稳定度是误差预算较小的分量之一。

浏览高性能陀螺仪数据手册时,多数系统设计师关注的第一个要素是偏置稳定度规格。

毕竟,它描述的是陀螺仪的分辨率下限,理所当然是反映陀螺仪性能的最佳指标!然而,实际的陀螺仪会因为多种原因而出现误差,使得用户无法获得数据手册中宣称的高偏置稳定度。

的确,可能只有在实验室内才能获得那么高的性能。

传统方法是借助补偿来最大程度地降低这些误差源的影响。

本文将讨论多种此类技术及其局限性。

最后,我们将讨论另一种可选范式——根据机械性能选择陀螺仪,以及必要时如何提高其偏置稳定度。

环境误差所有中低价位的MEMS陀螺仪都有一定的时间-零点偏置和比例因子误差,此外还会随温度而发生一定的变化。

因此,对陀螺仪进行温度补偿是很常见的做法。

一般而言,陀螺仪集成温度传感器的目的就在于此。

温度传感器的绝对精度并不重要,重要的是可重复性以及温度传感器与陀螺仪实际温度的紧密耦合。

现代陀螺仪的温度传感器几乎毫不费力就能达到这些要求。

许多技术可以用于温度补偿,如多项式曲线拟合、分段线性近似等。

只要记录了足够数量的温度点,并且在校准过程中采取了充分的措施,那么具体使用何种技术是无关紧要的。

例如,在每个温度的放置时间不足是一个常见的误差源。

然而,无论采用何种技术,无论有多细心,温度迟滞——即通过冷却与通过加热达到某一特定温度时的输出之差——都将是限制因素。

图1所示为陀螺仪ADXRS453的温度迟滞环路。

温度从+25℃变为+130℃,再变为–45℃,最后回到+25℃,与此同时记录未补偿陀螺仪的零点偏置测量结果。

加热周期与冷却周期中的+25℃零点偏置输出存在细微的差异(本例中约为0.2°/s),这就是温度迟滞。

k8陀螺仪 参数

k8陀螺仪 参数

k8陀螺仪参数【原创版】目录1.K8 陀螺仪简介2.K8 陀螺仪的参数3.K8 陀螺仪的软件和硬件4.K8 陀螺仪的调试5.K8 陀螺仪的异同正文一、K8 陀螺仪简介K8 陀螺仪是一种用于测量角速度的设备,其原理基于角动量守恒。

它主要由一个旋转的刚体和一个支撑结构组成。

刚体在旋转过程中,会产生一个稳定的角速度,通过检测刚体的角速度,可以计算出物体的角速度。

K8 陀螺仪广泛应用于无人机、机器人和智能家居等领域。

二、K8 陀螺仪的参数K8 陀螺仪的主要参数有:1.陀螺仪灵敏度:陀螺仪灵敏度是指陀螺仪能够检测到的最小角速度。

陀螺仪灵敏度越高,检测到的角速度越小,精度越高。

2.陀螺仪精度:陀螺仪精度是指陀螺仪测量的角速度与实际角速度之间的误差。

陀螺仪精度越高,误差越小,测量结果越准确。

3.陀螺仪漂移:陀螺仪漂移是指陀螺仪在长时间运行过程中,由于各种因素导致的角速度测量值逐渐偏离实际值。

陀螺仪漂移越小,角速度测量值越稳定。

三、K8 陀螺仪的软件和硬件K8 陀螺仪的软件和硬件都一样,它们都包括一个旋转的刚体和一个支撑结构。

刚体在旋转过程中,会产生一个稳定的角速度,通过检测刚体的角速度,可以计算出物体的角速度。

K8 陀螺仪的软件和硬件的主要区别在于,软件是通过计算机程序来控制和处理陀螺仪的数据,而硬件则是指陀螺仪的实体部分。

四、K8 陀螺仪的调试K8 陀螺仪的调试主要包括以下几个步骤:1.检查陀螺仪的连接:确保陀螺仪与计算机或其他设备连接正常。

2.校准陀螺仪:校准陀螺仪是为了消除陀螺仪的漂移。

通常情况下,陀螺仪在长时间运行过程中,由于各种因素导致的角速度测量值逐渐偏离实际值。

通过校准陀螺仪,可以使陀螺仪的角速度测量值更准确。

3.测试陀螺仪:通过运行测试程序,检测陀螺仪的灵敏度、精度和漂移等参数,确保陀螺仪的性能符合要求。

五、K8 陀螺仪的异同K8 陀螺仪的异同主要表现在以下几个方面:1.性能参数:不同型号的 K8 陀螺仪,其性能参数可能会有所不同。

陀螺仪介绍三种型号

陀螺仪介绍三种型号

产品一:全自动积分式陀螺经纬仪(全站仪)该产品采用积分法测量原理,在测量中除架设和瞄准外,整个过程无需任何人工操作,测量结束后,直接显示真北方位角。

实现了测量全过程的自动限幅、自动锁放、自主寻北。

该种型号的陀螺经纬仪(全站仪)在寻北精度及操作性方面在国内处于领先地位,可应用于高精度基准方位边的建立及火炮、雷达、大地测量、工程测量和矿山贯通测量等领域。

技术指标▪寻北精度:≤ 5″(1σ)▪寻北时间:≤12 min▪工作模式:寻北全自动▪工作温度:-20 ℃~+50 ℃▪使用纬度:75°S~75°N▪主机重量(不含经纬仪):≤15kg▪主机体积(不含经纬仪):φ230mm(最大直径)×430mm(高)产品特性▪积分法测量原理,可实现高精度寻北▪采用直流永磁陀螺电机,降低陀螺敏感部温升,设备稳定性好▪在较大偏北角(± 10°)条件下,自动完成粗寻北及精寻北过程,操作简单▪陀螺敏感部上锁、解锁全自动,仪器自动化程度高▪陀螺敏感部采用下挂式摆式陀螺,便于操作▪多层磁屏机构,屏蔽外部磁场,设备抗干扰能力强产品二:全自动阻尼式陀螺经纬仪(全站仪)该产品采用阻尼跟踪法测量原理,自动跟踪、自动锁放,整个测量过程中吊带不受扭,能够在较大偏北角条件下自动完成粗寻北及精寻北过程。

测量结束后,在陀螺经仪(全站仪)上直读真北方位角。

该种型号的陀螺经纬仪(全站仪)寻北速度快、体积小、环境适应性强。

可为火炮、雷达提供初始方位基准,并可应用于大地测量、工程测量和矿山贯通测量等领域。

技术指标▪寻北精度:≤ 15″(1σ)(初始架设角≤± 15°)▪寻北精度:≤ 10″(1σ)(初始架设角≤± 7°)▪寻北时间: ≤ 5min▪工作模式: 寻北全自动▪工作温度: -40 ℃~+50 ℃▪使用纬度: 75°S~75°N▪主机重量(不含经纬仪): ≤ 13 kg▪主机体积(不含经纬仪): φ200mm(最大直径)×450mm(高)产品特性▪阻尼跟踪法测量原理,吊带不受扭,仪器可靠性强▪采用直流永磁陀螺电机,降低陀螺敏感部温升,设备稳定性好▪在较大偏北角(± 10°)条件下,自动完成粗寻北及精寻北过程,操作简单▪阻尼机构设计使陀螺自转轴快速收敛于子午面,定向速度快▪陀螺敏感部上锁、解锁全自动,自动化程度高▪多层磁屏机构,屏蔽外部磁场,设备抗干扰能力强▪陀螺敏感部采用下挂式摆式陀螺,便于操作▪仪器设计紧凑,便于携带产品三:积分式陀螺经纬仪(全站仪)该产品采用积分法测量原理,在测量过程中只需将陀螺摆幅限制到一定的范围内,便可实现陀螺寻北的自动积分测量。

最新几种陀螺仪对比表资料讲解

最新几种陀螺仪对比表资料讲解

方法。
积分法,积分法是 目前高精度陀螺仪普遍 采用的方法,该方法寻 北时间短,操作简单, 精度高
架置方式 陀螺配置 研发情况 电池对比 售后服务
陀螺上置,国内外近 40 年很少能见到陀螺上 置的陀螺全站仪 (经纬 仪)。
目前只能配索佳全站 仪,其他厂家的全站仪经 纬仪无法匹配
陀螺下置, 世界航天大国美国、 俄罗斯、 乌 克兰、 德国、 中国等的陀螺仪都是采用陀螺下置 的方式。下置的陀螺仪专业精度高。
7 GPX 陀螺仪和 TJ9000 陀螺仪性能等对比
陀螺仪型号
GPX
TJ9000
生产厂家
日本索佳测量仪器公 司
中船重工( 707 所)
厂家介绍
日本索佳测量仪器公 司索佳是日本较早生产测 绘仪器的厂家, 90 年代开 始研发并成产民用陀螺 仪,随后进入中国市场。
国内做陀螺仪最好的厂家,专业做陀螺仪 (由于以前一直面向军工企业, 军转民的时间不 长)
寻北精度 自动化程度
一次定向 时间
定向测量 原理
20 秒
优于 15 秒
半自动,一步一步完 全手工操作,个人熟练程 度对定向准确性和寻北时 间关系很大
操作过程都由仪器自动完成
大于 20 分钟,索佳陀
螺仪技术部出的操作手册
上写的寻北时间是 30-60 分钟。由于是半自动寻北
小于 8 分钟
时间与个人操作和熟练程
度关系很大,据客户反映
说一般需要 40 分钟以上。
逆转点跟踪法 , 逆转
点跟踪法在 20 世纪 80 年 代较为流行,由于其操作 复杂、寻北时间长、精度 低,容易受外界影响等缺 点近 20 多年国内外没有 新的陀螺研发单位使用该
阻尼跟踪法,此 方法较为先进,寻北 时间短,操作简单, 全站仪或经纬仪直接 读取数据

光纤陀螺技术参数选型

光纤陀螺技术参数选型

光纤陀螺技术参数选型1.光纤陀螺工作原理光纤陀螺是一种利用回波光纤中光信号相位差变化来测量转动角速度的设备。

其基本原理是通过光纤传输光信号的相位差变化来实现转动角速度的测量。

2.光纤陀螺技术参数光纤陀螺的技术参数包括测量范围、分辨率、精度、稳定性等。

2.1测量范围光纤陀螺的测量范围是指其能够测量的转动角速度的上下限。

根据具体应用的需求,需要选用合适的测量范围,以保证光纤陀螺可以满足实际测量需要。

2.2分辨率光纤陀螺的分辨率是指其能够测量的最小角速度变化,也可以理解为陀螺仪的感知能力。

分辨率越高,表示光纤陀螺对微小的角速度变化更加敏感。

2.3精度光纤陀螺的精度是指其输出值与实际值之间的误差。

精度越高,表示光纤陀螺的测量结果与实际值之间的偏差越小。

2.4稳定性光纤陀螺的稳定性是指其在长期工作过程中输出值的稳定性能。

稳定性越好,表示光纤陀螺的测量结果在不同环境条件下的波动较小。

3.光纤陀螺技术参数选型方法在确定光纤陀螺的技术参数时,需要综合考虑实际应用需求、成本和技术可行性等因素。

以下是一些常用的光纤陀螺技术参数选型方法:3.1根据应用需求确定测量范围根据实际测量需求,确定光纤陀螺的测量范围。

需要考虑转动角速度的最大值和最小值,以保证光纤陀螺能够满足实际测量需求。

3.2根据应用场景确定分辨率根据应用场景的需求,确定光纤陀螺的分辨率。

一般来说,对于需要测量微小角速度变化的应用,需要选择具有高分辨率的光纤陀螺。

3.3根据应用精度确定精度要求根据应用的精度要求,确定光纤陀螺的精度。

对于需要高精度测量的应用,需要选择具有高精度的光纤陀螺。

3.4根据应用稳定性确定稳定性要求根据应用的稳定性要求,确定光纤陀螺的稳定性。

对于需要长期稳定工作的应用,需要选择具有良好稳定性的光纤陀螺。

4.光纤陀螺技术参数选型的注意事项在进行光纤陀螺技术参数选型时,需要注意以下几个方面:4.1应用需求的准确把握需要充分了解实际应用需求,使技术参数选型更加准确。

GY550陀螺仪设置说明

GY550陀螺仪设置说明参数设置模式的进⼊:遥控器模式开关(FUTABA-CH5)切换到⾮锁尾模式(指⽰灯变绿⾊),然后⽅向舵满舵5秒钟便可进⼊设置模式(此时指⽰灯变成红⾊,同时尾舵回到中位)。

参数设置模式退出:在参数设置模式时,只要切换到锁尾模式就可以退出参数设置模式,同时⾃动保存最后⼀次设置的参数,指⽰灯闪烁1秒钟。

1、舵机类型设置:陀螺仪进⼊参数状态后的第⼀个参数项就是“舵机类型”。

需要改变该参数项的内容,请在指⽰灯变成红⾊时,⽴即让⽅向舵回中。

通过观察指⽰灯的闪烁次数来了解当前参数项的值。

闪烁1次表⽰“舵机类型”为:模拟舵机1520uS/70Hz;闪烁2次表⽰“舵机类型”为:数字舵机1520uS/280Hz;闪烁3次表⽰舵机类型为:数字舵机760uS/560Hz;如果你需要改变“舵机类型”,只需打“半舵约0.3秒”⼀次,陀螺仪的“舵机类型”参数将会⾃动增加或减少⼀档,同时指⽰灯闪烁次数也随之增加或减少⼀次。

2:补偿⽅向设置:进⼊下⼀级参数项“补偿⽅向”,可打⽅向舵“满舵”约2秒钟后,陀螺仪指⽰灯变成绿⾊,说明陀螺仪已经进⼊“补偿⽅向”参数项,⽴即让⽅向舵回中。

A:此时可以通过观察指⽰灯的闪烁次数来了解当前参数项的值。

闪烁1次表⽰“补偿⽅向”为:正向;闪烁2次表⽰“补偿⽅向”为:反向;B:如果你需要改变“补偿⽅向”,只需打“半舵0.3秒”⼀次,陀螺仪的“补偿⽅向”参数将会⾃动增加或减少“1”,同时指⽰灯闪烁次数也随之增加或减少⼀次C:如果您需要“退出设置状态”,可直接将遥控器的感度开关切换到“锁尾模式”,此时,指⽰灯快速闪烁1秒钟后变成红⾊。

说明成功退回到正常⼯作状态的锁尾模式。

3:转向速度设置打⽅向“满舵”约2秒钟后,进⼊“转向速度”参数项后,指⽰灯变成蓝⾊,通过观察指⽰灯的闪烁次数来了解当前参数项的值。

闪烁1次表⽰“转向速度”为:最慢;闪烁10次表⽰“转向速度”为:最快;如果需要改变“转向速度”,只需打“半舵0.3秒钟”⼀次,陀螺仪的“转向速度”参数将会⾃动增加或减少“1”,同时指⽰灯闪烁次数也随之增加或减少⼀次。

70光纤陀螺仪指标

70光纤陀螺仪指标70光纤陀螺仪的主要技术指标包括:1. 零偏稳定性:这是衡量陀螺仪在无外力作用下的输出漂移量,通常以角度/小时为单位。

根据提供的信息,零偏稳定性为0.2°/hr(1σ)。

2. 动态范围:这是陀螺仪能够测量的最大和最小角速度范围,通常以度/秒为单位。

根据提供的信息,动态范围为±300°/s。

3. 零偏重复性:这是衡量陀螺仪在多次启动和运行中零点输出的可重复性,通常以角度/小时为单位。

根据提供的信息,零偏重复性为0.2°/hr(1σ)。

4. 带宽:这是陀螺仪的响应速度,即角速度变化时,陀螺仪输出达到稳定值所需的时间。

根据提供的信息,带宽≥200Hz。

5. 随机游走系数:这是衡量陀螺仪随机误差的参数,通常以角度/√小时为单位。

根据提供的信息,随机游走系数为0.02°/√hr。

6. 工作温度:这是陀螺仪正常工作的环境温度范围。

根据提供的信息,工作温度为-40℃~+60℃。

7. 储存温度:这是陀螺仪可以安全存放的环境温度范围。

根据提供的信息,储存温度为-50℃~+70℃。

8. 振动条件:这是陀螺仪可以承受的振动强度和频率范围。

根据提供的信息,振动条件为4.2g,20Hz~2000Hz。

9. 外形尺寸和重量:根据提供的信息,外形尺寸为70mm×70mm×32mm,重量≤220g。

10. 电源要求:这是陀螺仪正常工作所需的电源电压和电流范围。

根据提供的信息,电源供电为±5V直流电源供电,电源精度±5%,电源纹波20mV。

11. 输出接口:这是陀螺仪与外部设备连接的接口类型和规格。

根据提供的信息,输出接口为J30-21ZK插座,相应采集线采用J30-21T J。

直接数字量输出,可选RS-422、RS-485、RS-232、脉冲等方式。

以上信息仅供参考,建议咨询相关厂家了解更详细的产品参数信息。

陀螺仪介绍三种型号

产品一:全自动积分式陀螺经纬仪(全站仪)该产品采用积分法测量原理,在测量中除架设和瞄准外,整个过程无需任何人工操作,测量结束后,直接显示真北方位角。

实现了测量全过程的自动限幅、自动锁放、自主寻北。

该种型号的陀螺经纬仪(全站仪)在寻北精度及操作性方面在国内处于领先地位,可应用于高精度基准方位边的建立及火炮、雷达、大地测量、工程测量和矿山贯通测量等领域。

技术指标▪寻北精度:≤ 5″(1σ)▪寻北时间:≤12 min▪工作模式:寻北全自动▪工作温度:-20 ℃~+50 ℃▪使用纬度:75°S~75°N▪主机重量(不含经纬仪):≤15kg▪主机体积(不含经纬仪):φ230mm(最大直径)×430mm(高)产品特性▪积分法测量原理,可实现高精度寻北▪采用直流永磁陀螺电机,降低陀螺敏感部温升,设备稳定性好▪在较大偏北角(± 10°)条件下,自动完成粗寻北及精寻北过程,操作简单▪陀螺敏感部上锁、解锁全自动,仪器自动化程度高▪陀螺敏感部采用下挂式摆式陀螺,便于操作▪多层磁屏机构,屏蔽外部磁场,设备抗干扰能力强产品二:全自动阻尼式陀螺经纬仪(全站仪)该产品采用阻尼跟踪法测量原理,自动跟踪、自动锁放,整个测量过程中吊带不受扭,能够在较大偏北角条件下自动完成粗寻北及精寻北过程。

测量结束后,在陀螺经仪(全站仪)上直读真北方位角。

该种型号的陀螺经纬仪(全站仪)寻北速度快、体积小、环境适应性强。

可为火炮、雷达提供初始方位基准,并可应用于大地测量、工程测量和矿山贯通测量等领域。

技术指标▪寻北精度:≤ 15″(1σ)(初始架设角≤± 15°)▪寻北精度:≤ 10″(1σ)(初始架设角≤± 7°)▪寻北时间: ≤ 5min▪工作模式: 寻北全自动▪工作温度: -40 ℃~+50 ℃▪使用纬度: 75°S~75°N▪主机重量(不含经纬仪): ≤ 13 kg▪主机体积(不含经纬仪): φ200mm(最大直径)×450mm(高)产品特性▪阻尼跟踪法测量原理,吊带不受扭,仪器可靠性强▪采用直流永磁陀螺电机,降低陀螺敏感部温升,设备稳定性好▪在较大偏北角(± 10°)条件下,自动完成粗寻北及精寻北过程,操作简单▪阻尼机构设计使陀螺自转轴快速收敛于子午面,定向速度快▪陀螺敏感部上锁、解锁全自动,自动化程度高▪多层磁屏机构,屏蔽外部磁场,设备抗干扰能力强▪陀螺敏感部采用下挂式摆式陀螺,便于操作▪仪器设计紧凑,便于携带产品三:积分式陀螺经纬仪(全站仪)该产品采用积分法测量原理,在测量过程中只需将陀螺摆幅限制到一定的范围内,便可实现陀螺寻北的自动积分测量。

70光纤陀螺仪指标

70光纤陀螺仪指标70光纤陀螺仪是一种高性能的惯性导航传感器,广泛应用于航空航天、导航定位、导弹制导等领域。

本文将围绕70光纤陀螺仪的指标展开讨论,介绍其原理、性能参数以及应用。

一、70光纤陀螺仪的原理70光纤陀螺仪利用光学原理实现角速度的测量。

它由光纤环路、光源、探测器和信号处理器等组成。

当陀螺仪受到外界角速度的作用时,光纤环路中的光束将发生相位差,通过探测器测量该相位差,就可以得到角速度的信息。

二、70光纤陀螺仪的指标1. 零偏稳定度:即陀螺仪在无角速度输入时输出信号的稳定性。

零偏稳定度越高,说明陀螺仪的零点漂移越小,能够提供更准确的角速度测量。

2. 零偏温度漂移:陀螺仪的零偏会受到温度变化的影响而发生漂移,零偏温度漂移指的是在一定温度范围内,陀螺仪零偏随温度变化的程度。

对于高精度的导航系统来说,零偏温度漂移应尽量小。

3. 零偏随振动的变化:陀螺仪在受到振动时,其零偏会发生变化,零偏随振动的变化指的是陀螺仪零偏与振动强度之间的关系。

对于航空航天等振动环境严苛的应用场景,零偏随振动的变化应尽量小。

4. 零偏随时间的变化:陀螺仪在使用过程中,其零偏可能会随时间发生变化,零偏随时间的变化指的是陀螺仪零偏与使用时间之间的关系。

对于长时间稳定性要求高的应用,零偏随时间的变化应尽量小。

5. 角速度测量范围:陀螺仪能够测量的角速度范围。

对于不同应用场景,对角速度测量范围的要求不同,需要根据实际需求选择合适的陀螺仪。

6. 角速度测量精度:陀螺仪输出的角速度与实际角速度之间的偏差。

角速度测量精度越高,陀螺仪提供的角速度信息越准确。

7. 抗震性能:陀螺仪在受到外部震动时的稳定性。

抗震性能好的陀螺仪能够在恶劣的振动环境下提供可靠的角速度测量。

8. 体积和重量:陀螺仪的体积和重量对于应用场景来说是非常重要的考虑因素。

体积小、重量轻的陀螺仪更适合嵌入式系统和小型装备中使用。

三、70光纤陀螺仪的应用1. 航空航天:70光纤陀螺仪广泛应用于飞行器的姿态控制、导航定位和飞行参数测量等方面。

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1、所谓自动:
现在,很多厂家或经销商在全自动陀螺仪纷纷问世后,担心自己的产品跟不上技术的发展,于是给自己的半自动仪器取一个非常贴近自动化的名字,可是又不敢标为“全自动”,只好叫“自动”,也好向全自动陀螺仪的队伍靠拢,不致很快被淘汰出局。

笔者对这一现象不置可否,只是教给大家一个简单的识别方法,就是看该陀螺仪的结构组成中有没有目镜部分或手轮部分,如果有目镜或手轮,就表示还需要人工限幅(人力限制陀螺摆幅)及其它观测,那自然就不能叫全自动了,因为现在的全自动陀螺仪整个测量过程中是不需要任何人为干预和操作的;
2、所谓陀螺仪原理:
当下,陀螺仪技术越来越多的应用于民用,部分原来严格保密的军工单位也纷纷走上军民两用的道路来支持国内建设发展,国外也有进口产品看中中国市场。

目前国外最好的陀螺仪当属德国,其应用主流陀螺仪原理:积分法,也是当下国际上最成熟、最稳定的原理,毕竟陀螺仪各厂家竞赛的是精度,尤其是在高精度的竞赛中,要求仪器自身必须稳定,笔者认为“稳定压倒一切”,很多人在选择陀螺仪时容易忽视原理,今后当将此项技术指标纳入视线审核;
3、所谓筛选法:
陀螺仪的行业标准中,5〞、15〞、20〞为精度标校基准,5〞以上精度可依据自身仪器情况具体、单独标校。

但是我们在现在的市场上很容易看到非标准的精度指标,例如:8〞、10〞、12〞、14〞,这其实表示了厂家的生产方式为“筛选法”,即,从生产线上下来的产品,工人对其逐台测量,即测精度是多少,就标校多少,没有审慎的对待精度标准,也对后期的精度长期保证和稳定性造成了不良影响。

4、所谓对称测时法:
目前,市场上有陀螺仪属于“一个系列,却有多种精度”,这种陀螺仪测量原理叫做“对称测时法”,即通过时间的不断延长获取精度的提高。

其特征是,它按扣下方式完成陀螺定向的测量:(1)选择陀螺分划板上以零刻划为对称轴的三条分划线+K,0,-K进行测时,其计算公式为:at↑[1]=arctg(sinat↓[1]-2sinat↓[2]+sinat↓[3]/cosat↓[1]-2cosat↓[1]+cosat↓[1])A=-K/(sin(at↓[0]-at↓[2])+sin(at↓[1]-at↓[0])令G=sin(at↓[0]-at↓[2])+sin(at↓[1]-at↓[0])则A=-(K/G)B=K·[1+sin(at↓[1]-at↓[0]/G]其中,a=2π/TB——陀螺轴摆动平衡位置的分划板读数;t↓[0]——陀螺轴通过摆动平衡位置的时间;A——陀螺摆幅;T——陀螺自摆周期;t↓[1],t↓[2],t↓[3]为陀螺轴摆动到某一位置的时间;(2)将测到的时间点,由6点快测法模式或9点快测法模式,求出6组成或16组陀螺北方向值。

好的陀螺仪自身功能非常完善,不需要借助全站仪的功能来实现寻北,专业的陀螺仪中,全站仪或经纬仪只起到找准目标和数据输出两项功能。

而对称测试法对全站仪的依托性很强,有些客户用本能买到一台功能很完善的陀螺仪的钱,反而买了一台较好的全站仪+简易的陀螺仪,忽视了陀螺仪这个主体,失去了采购陀螺仪的真实意义。

5、陀螺转速说明:
陀螺敏感部指北力矩取决于陀螺敏感部的结构(重量及重心距陀螺旋转轴的距离等)、陀螺旋转的转动惯量,其中陀螺的转动惯量于陀螺转速有关外,还与陀螺转子的质量大小、旋转半径、悬丝长度有关,因此,指北力矩的大小与并非完全取决于陀螺转速。

电机为15000转/分钟或以上,其转子为合金钢材质,转速为6000转/分钟,转子一般为陀螺专用高比重
材料,6000转/分钟后,转动力矩没有减小,但旋转精度有一定提高。

电机转速低轴承摩擦小,有利于保护轴承延长轴承寿命,同时散热少,也有助于提高定向精度。

上置式陀螺仪(例如苏一光和索佳)质量很轻,陀螺仪电机小,还必须要保证陀螺转动惯量,所以转速就较高,使得转速高恰恰成为了一个缺点。

6、所谓进口:
在常规测量仪器领域,进口的仪器确实比国内的要好,但是陀螺仪属于各国敏感产品,因为该仪器属于军民两用型产品,军事上可直接应用于导弹定向,所以,国外不会出口高端设备给中国,日本长期用中低端陀螺仪出口中国,价钱相对较高,只是戴了一顶“进口”的帽子,性价比其实比较差。

在国内技术实力上升、军品解禁进入民品市场的大条件下,我国尤其是军方自主的仪器设备拥有更尖端的技术。

7、建议在选择陀螺仪时考虑的要素(按必要性排列):
①设计和寻北原理。

(涉及稳定性和寿命)
②精度和工作时间。

(涉及工程难度和方便快捷)
③自动化程度。

尤其注意避开厂家引导性宣传,判断其是否真是“全”自动(涉及测量结果准确度、方便、快捷)
④价格。

建议不直接比较价格,最好是看看性价比(涉及一次性投资的后期获益能力)
⑤市场占有率和实际客户名录(涉及个别厂家的虚假宣传,考察市场应用和认可度才是硬道理)
⑥生产厂家的服务能力。

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