陀螺仪-磁偏角等

陀螺仪-磁偏角等
陀螺仪-磁偏角等

磁偏角

地图的方向:上北、下南、左西、右东是大多数地图的方向,但这可不是通用原则,如果地图上有方向标,可以通过方向标了解到这些。

地磁极是接近南极和北极的,但并不和南极、北极重合,一个约在北纬72°、西经96°处;一个约在南纬70°、东经150°处。磁北极距地理北极大约相差1500km。

现在磁北极的位置在加拿大北方,在一天中磁北极的位置也是不停的变动,它的轨迹大致为一椭圆形,磁北极平均每天向北以40m。目前磁北极正在逐渐离开加拿大,大约于2005年进入俄罗斯境内。

东经25度地区,磁偏角在1-2度之间;北纬25度以上地区,磁偏角大于2度;若在西经低纬度地区,磁偏角是5-20度;西经45度以上,磁偏角为25-50度,在我国,正常情况下,磁偏角最大可达6度,一般情况为2-3度。

在我国除部分磁力异常的地方外,一般磁偏角都是西偏。磁偏角还是不断有规律变化的,地图上的磁偏角只是测图时的磁偏角(磁北比真北偏左,加上磁偏角;磁北比真北偏右,减去磁偏角;在我国一般是加上)。使用地图本身所注的磁偏角要注意出版年限,地图太老误差较大。

关于用经纬度计算距离

地球赤道上环绕地球一周走一圈共 40075.04公里, 而@一圈分成360°,而每1°(度)有60', 每一度一秒在赤道上的长度计算如下:40075.04km/360°=111.31955km

111.31955km/60'=1.8553258km=1855.3m

而每一分又有60秒, 每一秒就代表 1855.3m/60=30.92m

任意两点距离计算公式为

d=111.12cos{1/[sinΦAsinΦB十 cosΦAcosΦBcos(λB—λA)]} 其中A点经度,纬度分别为λA和ΦA,B点的经度、纬度分别为λB 和ΦB,d为距离。

是否可以根据经纬度计算当地的磁偏角

安装调试卫星电视接收天时,用罗盘测出的方向通常可能需要用磁偏角修正,才能找到真正的北极

地震局的网站上查找,看磁偏角地图,今年的磁偏角=地图标示的增加(你的点旁边的两偏值连线,取大概值,比如你点距离上面的+3.2有0.1厘米,距离下面的线+3.1有0.9厘米,那么就是+3.19)*年份

比如是85年地图,你就可以用3.19*(2006-1985)+85年标示的值。这样稍微简单点,其实GPS测量一下就OK的,不要这么麻烦的。

中国城市经纬度表

城市经度纬度城市经度纬度

北京116:28E39:54N青岛120:19E36:04N

天津117:10E39:10N郑州113:42E34:44N

石家庄114:26E38:03N开封114:23E34:52N

保定115:28E38:53N洛阳112:26E34:43N

唐山118:09E39:37N许昌113:48E34:00N

秦皇岛119:37E39:54N新乡113:54E35:18N

张家口114:55E40:51N武汉114:20E30:37N

承德117:52E40:59N宜昌111:15E30:42N

太原112:33E37:51N沙市112:17E30:16N

大同113:13E40:07N长沙112:55E28:12N

临汾111:31E36:05N衡阳112:34E26:55N

长治113:13E36:05N湘潭112:51E27:54N

呼和浩特111:38E40:48N常德111:39E29:00N

包头110:00E40:35N广州113:18E23:10N

海拉尔119:43E49:14N汕头116:40E23:21N

沈阳123:23E41:48N韶关113:33E24:48N

大连121:38E38:54N海口110:10E20:03N

鞍山123:00E41:04N南宁108:21E22:47N

锦州121:09E41:09N桂林110:10E25:18N

长春125:18E43:55N 柳州109:19E24:20N

吉林126:36E43:48N悟州111:18E23:28N

哈尔滨126:38E45:45N成都104:04E30:39N

齐齐哈尔123:55E47:22N重庆106:33E29:33N

牡丹江129:36E44:35N内江105:03E29:35N

上海121:26E31:12N泸州105:27E28:54N

南京118:46E32:03N万县108:22E30:48N

无锡120:18E 31:35N贵阳106:43E26:34N

苏州120:39E31:20N遵义106:53E27:45N

徐州117:12E34:16N昆明102:42E25:03N

杭州120:10E30:15N拉萨91:02E29:39N

宁波121:34E29:53N日喀则88:49E29:16N

温州120:38E28:00N西安108:55E34:15N

金华119:49E29:10N宝鸡107:09E34:21N

合肥117:16E31:51N延安109:26E36:35N

芜湖118:20E31:21N兰州103:50E36:03N

安庆117:02E30:32N天水105:33E34:35N

福州119:19E26:02N酒泉98:30E39:44N

厦门118:04E24:26N西宁101:49E36:37N

泉州118:37E24:54N银川106:13E38:28N

南昌115:53E28:41N乌鲁木齐87:36E43:46N

九江115:59E29:43N哈密93:27E42:50N

赣州114:56E25:51N喀什75:59E39:27N

济南117:02E36:40N和田79:55E37:07N

烟台121:20E37:33N台北121:31E25:02N

陀螺的分类等问题的说明

关于陀螺仪分类与应用问题

目前应用于石油测井的陀螺仪主要是框架陀螺和挠性陀螺两类,他们均可以制作成为速率陀螺和位置陀螺,所谓速率陀螺和位置陀螺是从使用的方式上进行分类。

速率陀螺用于导弹的导航系统,采用捷联工作方式,位置陀螺可以应用于坦克,采用平台工作方式。两者的根本区别在于速率陀螺是陀螺跟踪形体,反映捷联系统的运动状态,而位置陀螺则是形体跟踪陀螺的变化,即要求陀螺仪始终保持状态不变,外在的形体根据情况进行相应的调整,因此位置陀螺的应用需要稳定平台的支持,也就是说坦克上所应用的位置陀螺根本无法应用于石油测井。

漂移与测井精度

陀螺仪是通过跟踪地球自转角速度来测量方位的,地球的自转角速度是15度/小时,即度/秒,要测量地球的自转角速度,就要求陀螺的随机漂移要远远低于该值,TLCX-II型陀螺测斜仪中所使用的动调式挠性陀螺的随机漂移仅为度/秒,低于被测量两个数量级,因此其测量的精度是绝对有保障的。

跟踪速度

跟踪速度描述了陀螺仪在动态条件下跟踪形体变化的能力。

若跟踪速度过高,则影响测量的分辨率,使得测量的精度和稳定性下降,就如同用100公斤的磅秤称二两茶叶一样。

若跟踪速度过低,如只有几度/秒,则陀螺无法跟踪形体方位的变化,不能反映形体的

真实状态,即无法准确的描述仪器的移动轨迹。

关于点测模式与准连续测量模式

在使用陀螺测斜仪时,我们主张采用点测模式,即在移动仪器的过程中,仪器断电,只是在需要进行测量时才通电,启动仪器。

所谓准连续测量是指在整个测量过程中仪器均处于工作状态。TLCX-II型陀螺测斜仪同样可以工作于准连续测量模式。但是我们建议用户使用点测模式,因为动调式陀螺使用十分精密和灵敏的力反馈平衡系统,在仪器移动过程中,碰撞和震动是不可避免的,因此,力反馈平衡系统总是工作于大功率状态,势必加速系统的疲劳损耗,影响陀螺仪的使用寿命,这一点对于所有的陀螺应用场合都是普遍适用的。

微陀螺仪的设计与制造过程

微陀螺仪的设计与制造 学校:华中科技大学 专业:机械设计制造及其自动化 姓名:潘登 班级:1104班 学号:U201110689 指导老师: 廖广兰 来五星

中文摘要 随着科学技术的发展以及科研技术的逐渐成熟。陀螺仪也逐渐进入了各个领域。现如今陀螺仪在航海导航、航天航空、研究动力学、兵器、汽车、生物医学、环境监控等方面有了广泛的应用。而各种陀螺仪也因其原理的不同而有不同的分类,诸如哥氏加速度效应微振动陀螺、流体陀螺、固体微陀螺、悬浮转子式微陀螺、微集成光学式陀螺以及原子陀螺。而其中随着MEMS技术的不断发展,以其为基础的微陀螺因尺寸小、精度高、重量轻、易于数字化、智能化而越来越受到大家青睐。其在汽车导航、消费电子和移动应用等民用领域以及现代和可预见的未来高科技战场上拥有广阔的发展和市场前景。 文章首先对陀螺仪做了简单的原理和功能介绍,阐述了当前微陀螺仪是非常具有前景的研究防线,并简单介绍了几种常见的微陀螺仪,然后对微陀螺仪的结构进行了简单的分析并且分析了微机械陀螺仪的设计及制造过程和工艺方法并对其中的技术难点进行了分析,也对加工陀螺仪必须的MEMS工艺进行了概述,然后对微陀螺仪的前景及应用进行了进一步的探讨。 关键词: 微机械陀螺仪,MEMS工艺,制作过程,关键技术

Abstract With the development of science and technology as well as scientific research and technology matures.Gyroscope is gradually coming into the fields.Now gyroscope has broad application in marine navigation, aerospace, research dynamics, weapons, cars, bio-medicine, environmental monitoring, etc.And also because of the various gyroscope different principles and have different classifications, such as the Coriolis acceleration effect of micro-vibration gyro, gyro fluid, solid micro-gyroscope, suspended gyroscope rotor micro, micro-gyroscope integrated optical and atomic gyroscope. With the continuous development of which MEMS technology, with its micro-gyroscope-based due to the small size, high precision, light weight, easy-to-digital, intelligent and increasingly being favored. It has a broad development and market prospects in the car navigation, consumer electronics and mobile applications and other civilian areas as well as modern and high-tech battlefield for the foreseeable future. The article first gyroscope do a simple principle and function description, describes the current micro-gyroscope is a very promising line of research, and a brief introduction to some common micro-gyroscope, then the structure of the micro-gyroscope simple analysis and analysis of the micromachined gyroscope design and manufacturing process and process methods and technical difficulties which were analyzed, but also on the processing of MEMS gyroscope must be an overview of the process, then the prospects for and application of micro-gyroscopes were further discussion. Keywords: Micromechanical gyroscopes, MEMS technology, production process, key technologies

电子陀螺仪工作原理【详述】

电子陀螺仪工作原理 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 电子陀螺仪其实就是机械式陀螺仪的进化,机械式是利用真实的陀螺等机械制作的,而电子是利用芯片来实现陀螺仪的功能,其工作原理类似(电子只不过是模拟出来的而已)。 所有陀螺仪的工作原理是一样的:广泛应用于航海、航空和航天领域,种类很多,其中陀螺罗盘就是代替罗盘的装置。 陀螺仪的原理就是,一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时,是不会改变的。人们根据这个道理,用它来保持方向,制造出来的东西就叫陀螺仪。陀螺仪在工作时要给它一个力,使它快速旋转起来,一般能达到每分钟几十万转,可以工作很长时间。然后用多种方法读取轴所指示的方向,并自动将数据信号传给控制系统。 最基础的陀螺仪的结构:基础的陀螺仪是一种机械装置,其主要部分是一个对旋转轴以极高角速度旋转的转子,转子装在一支架内; 历史: 1850年法国的物理学家莱昂·傅科(J.Foucault)为了研究地球自转,首先发现高速转

动中的转子(rotor),由于惯性作用它的旋转轴永远指向一固定方向,他用希腊字gyro(旋转)和skopein(看)两字合为gyro scopei 一字来命名这种仪表。 陀螺仪是一种既古老而又很有生命力的仪器,从第一台真正实用的陀螺仪器问世以来已有大半个世纪,但直到现也,陀螺仪仍在吸引着人们对它进行研究,这是由于它本身具有的特性所决定的。陀螺仪最主要的基本特性是它的稳定性和进动性。人们从儿童玩的地陀螺中早就发现高速旋转的陀螺可以竖直不倒而保持与地面垂直,这就反映了陀螺的稳定性。研究陀螺仪运动特性的理论是绕定点运动刚体动力学的一个分支,它以物体的惯性为基础,研究旋转物体的动力学特性。 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展.

陀螺仪传感器分类及原理

【悠牛仪器仪表网】陀螺仪传感器是一个简单易用的基于自由空间移动和手势的定位和控制系统。用来感测和维持方向的装置,它是航空、航海及太空导航系统中判断方位的主要依据,并且在汽车安全,航模,望远镜等领域广泛应用。 主要检测空间某些相位的倾角变化、位置变化,主要用于空间物理领域,特别在航空、航海方面有较多的用途,如:飞机上的陀螺仪,当飞机在做360°翻转的时候,陀螺仪将会保持原始的基准状态不变,从而让驾驶员找到本飞机在空间状态的相位变化,也就是:当时飞机处在什么相位。 陀螺仪传感器原理 一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时,是不会改变的。人们根据这个道理,用它来保持方向,制造出来的东西就叫陀螺仪。我们骑自行车其实也是利用了这个原理。轮子转得越快越不容易倒,因为车轴有一股保持水平的力量。陀螺仪在工作时要给它一个力,使它快速旋转起来,一般能达到每分钟几十万转,可以工作很长时间。 然后用多种方法读取轴所指示的方向,并自动将数据信号传给控制系统。陀螺仪传感器应用领域以及发展方向现代陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器,它是现代航空,航海,航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器,它的发展对一个国家的工业,国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。 传统的惯性陀螺仪主要是指机械式的陀螺仪,机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高,结构复杂,它的精度受到了很多方面的制约。自从上个世纪七十年代以来,现代陀螺仪的发展已经进入了一个全新的阶段。1976年等提出了现代光纤陀螺仪的基本设想,到八十年代以后,现代光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展,与此同时激光谐振陀螺仪也有了很大的发展。 由于光纤陀螺仪具有结构紧凑,灵敏度高,工作可靠等等优点,所以目前光纤陀螺仪在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪,成为现代导航仪器中的关键部件。 和光纤陀螺仪同时发展的除了环式激光陀螺仪外,还有现代集成式的振动陀螺仪,集成式的振动陀螺仪具有更高的集成度,体积更小,也是现代陀螺仪的一个重要的发展方向。 陀螺仪传感器分类 根据框架的数目和支承的形式以及附件的性质决定陀螺仪的类型有: 二自由度陀螺仪(只有一个框架,使转子自转轴具有一个转动自由度)。 根据二自由度陀螺仪中所使用的反作用力矩的性质,可以把这种陀螺仪分成三种类型: 积分陀螺仪(它使用的反作用力矩是阻尼力矩);速率陀螺仪(它使用的反作力矩是弹性力矩); 无约束陀螺(它仅有惯性反作用力矩); 现在,除了机、电框架式陀螺仪以外,还出现了某些新型陀螺仪,如静电式自由转子陀螺仪,挠性陀螺仪,激光陀螺仪等。 三自由度陀螺仪(具有内、外两个框架,使转子自转轴具有两个转动自由度。在没有任何力矩装置时,它就是一个自由陀螺仪)。 直流电流传感器 https://www.360docs.net/doc/9e13105976.html,/subject/zhiliudianliuchuanganqi.html

陀螺仪温度控制系统设计

基于Fuzzy-PID的陀螺仪温度控制系统设计 Temperature Control System of Gyroscope Based on Fuzzy-PID 摘要:陀螺仪是舰船上的重要组成部件,其性能的稳定对于舰船的控制至关重要。将Fuzzy-PID算法应用于陀螺仪温度控制系统,以MCS-51单片机作为温度控制系统的核心部件,采用模糊PID算法以及其他的软硬件设计,实现了一套温度采集和控制的设计方案。 关键词:温度控制;Fuzzy-PID;陀螺仪 引言 ---在舰船中,陀螺仪是关键的部件,陀螺球体与陀螺壳体之间的空间内充满悬浮液体。陀螺球体质量和悬浮液体比重的选择,应确保在悬浮液体加热到工作温度以后,陀螺球体可以拥有中性浮力。所以温度控制系统的设计应保证加热和保持充入陀螺部件的液体的常值工作温度为70±0.2℃,因为在这个温度上陀螺球体具有中性浮力。 ---传统控制方法(包括经典控制和现代控制)在处理具有非线形或不精确特性的被控 对象时十分困难。而温度系统为大滞后系统,较大的纯滞后可引起系统不稳定。大量的应用实践表明,采用传统的PID控制稳态响应特性较好,但难以得到满意的动态响应特性。模糊控制的优点是能够得到较好的动态响应特性,并且无需知道被控对象的数学模型,适应性强,上升时间快,鲁棒性好。但模糊控制也存在固有的缺点,容易受模糊规则有限等级的限制而引起误差。本设计中采用AT89C52作为控制内核,并采用了Fuzzy-PID复合控制。弥补了单纯采用PID算法的不足。对PID参数的模糊自适应整定进一步完善了PID控制的自适应性能,在实际应用中取得了很好的效果。 温度控制系统的工作原理 ---陀螺仪温度控制系统主要由温度传感器、AT89C52单片机、A/D信号采集模块、可控硅输出控制及其他一些外围电路组成。系统的被控对象是陀螺部件内的液体温度,执行机构是可控硅触发电路。工作温度借助电桥测量。电桥的三个臂是配置在控制系统内的电阻,第四个臂是陀螺部件加热温度传感器的电阻。来自电桥的信号值通过高精度集成运放OP07进行差动放大、滤波,然后再送给A/D采样。根据测量的电流端和电压端原理,电桥电压信号的采集采用三线制接法,如图1所示。这是一种最实用又能较精确测温的方式,R4、R5和R6为连线和接触电阻。由于采用上述三线制接法,调整R1即可使包括R5在内的电桥平衡,而R4可通过R6抵消,因此工业上常用这种接法进行精密温度测量。控制部分采用Fuz zy-PID的复合控制使单片机输出PWM脉冲,进而控制执行机构输出到陀螺加热器的电流量,实现陀螺加热器的温度自动调节控制。由于采用了模糊自适应PID控制算法,系统就可以在

MEMS陀螺仪工作原理

陀螺仪是用来测量角速率的器件,在加速度功能基础上,可以进一步发展,构建陀螺仪。 陀螺仪的内部原理是这样的:对固定指施加电压,并交替改变电压,让一个质量块做振荡式来回运动,当旋转时,会产生科里奥利加速度,此时就可以对其进行测量;这有点类似于加速度计,解码方法大致相同,都会用到放大器。 角速率由科氏加速度测量结果决定 - 科氏加速度 = 2 × (w ×质量块速度) - w是施加的角速率(w = 2 πf) 通过14 kHz共振结构施加的速度(周期性运动)快速耦合到加速度计框架 - 科氏加速度与谐振器具有相同的频率和相位,因此可以抵消低速外部振动 该机械系统的结构与加速度计相似(微加工多晶硅) 信号调理(电压转换偏移)采用与加速度计类似的技术 施加变化的电压来回移动器件,此时器件只有水平运动没有垂直运动。如果施加旋转,可以看到器件会上下移动,外部指将感知该运动,从而就能拾取到与旋转相关的信号。

上面的动画,只是抽象展示了陀螺仪的工作原理,而真实的陀螺仪内部构造是下面这个样子。

PS:陀螺仪可以三个一起设计,分别对应于所谓滚动、俯仰和偏航。 任何了解航空器的人都知道,俯仰是指航空器的上下方向,偏航是指左右方向,滚动是指向左或向右翻滚。要正确控制任何类型的航空器或导弹,都需要知道这三个参数,这就会用到陀螺仪。它们还常常用于汽车导航,当汽车进入隧道而失去GPS信号时,这些器件会记录您的行踪。 无人机在飞行作业时,获取的无人机影像通常会携带配套的POS数据。从而在处理中可以更加方便的处理影像。而POS数据主要包括GPS数据和

IMU数据,即倾斜摄影测量中的外方位元素:(纬度、经度、高程、航向角(Phi)、俯仰角(Omega)及翻滚角(Kappa))。 GPS数据一般用X、Y、Z表示,代表了飞机在飞行中曝光点时刻的地理位置。 飞控是由主控MCU和惯性测量模块(IMU,Inertial Measurement Unit)组成。IMU提供飞行器在空间姿态的传感器原始数据,一般由陀螺仪传感器/加速度传感器/电子罗盘提供飞行器9DOF数据。 IMU中的传感器用来感知飞行器在空中的姿态和运动状态,这有个专有名词叫做运动感测追踪,英文Motion Tracking。运动感测技术主要有四种基础运动传感器,下面分别说明其进行运动感测追踪的原理。 微机电系统(MEMS) IMU中使用的传感器基本上都是微机电系统(MEMS),是半导体工业中非常重要的一个分支。 微机电系统(MEMS, Micro-Electro-Mechanical System)是一种先进的制造技术平台。微机电系统是微米大小的机械系统,是以半导体制造技术为基础发展起来的。 我们的四轴飞行器上用到的加速度陀螺仪MPU6050,电子罗盘 HMC5883L都是微机电系统,属于传感MEMS分支。传感MEMS技术是指用微电子微机械加工出来的、用敏感元件如电容、压电、压阻、热电耦、谐振、隧道电流等来感受转换电信号的器件和系统。 加速器(G-sensors) 加速器可用来感测线性加速度与倾斜角度,单一或多轴加速器可感应结合线性与重力加速度的幅度与方向。含加速器的产品,可提供有限的运动感测功能。 加速度计的低频特性好,可以测量低速的静态加速度。在我们的飞行器上,就是对重力加速度g(也就是前面说的静态加速度)的测量和分析,其它瞬间加速度可以忽略。记住这一点对姿态解算融合理解非常重要。 当我们把加速度计拿在手上随意转动时,我们看的是重力加速度在三个轴上的分量值。加速度计在自由落体时,其输出为0。为什么会这样呢?这里涉及到加速度计的设计原理:加速度计测量加速度是通过比力来测量,而不是通过加速度。

陀螺仪基本原理

陀螺仪介绍2013-1-28

?陀螺仪发展及应用情况 ?MEMS陀螺仪基本原理 ?陀螺仪与加速度传感器、电子罗盘的 对比以及九轴概念 ?测试讨论 2013-1-28

?陀螺仪发展及应用情况 ?MEMS陀螺仪基本原理 ?陀螺仪与加速度传感器、电子罗盘的 对比以及九轴概念 ?测试讨论 2013-1-28

2013-1-28 1850年法国的物理学家莱昂·傅科(J.Foucault )为了研究地球自转,首先发现高速转动中的转子 (rotor ),由于惯性作用它的旋转轴永远指向一固定方向,他用希腊字 gyro (旋转)和skopein (看)两字合为gyro scopei 一字来命名这种仪表。

?最初的陀螺仪主要用于航海,起稳定船体的作用,此时主要是二维陀螺仪; ?后在航空、航天领域开始广泛的应用。用于飞行体运动的自动控制系统中,作为水平、垂直、俯仰、航向和角速度传感器。指示 陀螺仪主要用于飞行状态的指示,作为驾驶和领航仪表使用。在这些应用中都是三维陀螺仪; ?另外,在军事领域,陀螺仪也发挥着重要作用,例如炮弹的旋转、导弹的惯性导航系统,以提高击中-杀伤比 ?最开始用于航海、航空、航天的陀螺仪都是机械式的,到了现代,主要可以分为压电陀螺仪、微机械陀螺仪、光纤陀螺仪、激 光陀螺仪,现代陀螺仪在结构上已不具备“陀螺”,只是在功能上 与传统的机械陀螺仪同样罢了 2013-1-28

2013-1-28 现在广泛使用的MEMS (微机械)陀螺可应用于航空、航天、航海、兵器、汽车、生物医学、环境监控等领域。并且MEMS 陀螺相比传统的陀螺有明显的优势: 1、体积小、重量轻,适合于对安装空间和重量要求苛刻的场合,例如弹载测量等; 2、低成本; 3、更高可靠性,内部无转动部件,全固

陀螺仪工作原理与应用

陀螺仪工作原理与应用(陀螺经纬仪Jyro Station) 来源:译自日本《测量》06年8月号作者:日本测量仪器工业会更新日期:2006-9-22 阅读次数:3235 为了求得测量的基准方位和日照时间的方位,必须使用磁针罗盘仪进行天体观测。然而,磁针罗盘仪的精度有限,在天体观测中还要受到确保通视、天气、场所和时间等观测条件的影响。为了解决这些问题,可采用利用了力学原理求得真北的陀螺经纬仪。陀螺经纬仪在隧道测量以及由于不能和已知点通视而无法确定方位、方向角的情况下都能发挥很大的作用。 (图1:陀螺工作站) 1、陀螺工作站的原理 高速旋转的物体的旋转轴,对于改变其方向的外力作用有趋向于铅直方向的倾向。而且,旋转物体在横向倾斜时,重力会向增加倾斜的方向作用,而轴则向垂直方向运动,就产生了摇头的

运动(岁差运动)。当陀螺经纬仪的陀螺旋转轴以水平轴旋转时,由于地球的旋转而受到铅直方向旋转力,陀螺的旋转体向水平面内的子午线方向产生岁差运动。当轴平行于子午线而静止 时可加以应用。 2、陀螺工作站的构造 (图4:陀螺经纬仪的构造 0点调整螺丝,吊线,照明灯,陀螺转子、指针、供电用馈线、反 射镜、陀螺马达、刻度线、目镜)。

陀螺经纬仪的陀螺装置由陀螺部分和电源部分组成。此陀螺装置与全站仪结合而成。陀螺本体在装置内用丝线吊起使旋转轴处于水平。当陀螺旋转时,由于地球的自转,旋转轴在水平面内以真北为中心产生缓慢的岁差运动。旋转轴的方向由装置外的目镜可以进行观测,陀螺指针的振动中心方向指向真北。利用陀螺经纬仪的真北测定方法有“追尾测定”和“时间测定”等。 追尾测定[反转法] 利用全站仪的水平微动螺丝对陀螺经纬仪显示岁差运动的刻度盘进行追尾。在震动方向反转的点上(此时运动停止)读取水平角。如此继续测定之,求得其平均震动的中心角。用此方法进行20分钟的观测可以求得+/-0。5分的真北方向。 时间测定[通过法] 用追尾测定观测真北方向后,陀螺经纬仪指向了真北方向,其指针由于岁差运动而左右摆动。用全站仪的水平微动螺丝对指针的摆动进行追尾,当指针通过0点时反复记录水平角,可以提高时间测定的精度,并以+/-20秒的精度求得真北方向。 (图2:摇头运动) (图3:向子午线的岁差运动)

陀螺仪的工作原理

陀螺仪的工作原理 陀螺仪的原理 一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时,是不会改变的。人们根据这个道理,用它来保持方向,制造出来的东西就叫陀螺仪。我们骑自行车其实也是利用了这个原理。轮子转得越快越不容易倒,因为车轴有一股保持水平的力量。陀螺仪在工作时要给它一个力,使它快速旋转起来,一般能达到每分钟几十万转,可以工作很长时间。然后用多种方法读取轴所指示的方向,并自动将数据信号传给控制系统。 现代陀螺仪 一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器,它是现代航空,航海,航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器,它的发展对一个国家的工业,国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。传统的惯性陀螺仪主要是指机械式的陀螺仪,机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高,结构复杂,它的精度受到了很多方面的制约。自从上个世纪七十年代以来,现代陀螺仪的发展已经进入了一个全新的阶段。1976年等提出了现代光纤陀螺仪的基本设想,到八十年代以后,现代光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展,与此同时激光谐振陀螺仪也有了很大的发展。由于光纤陀螺仪具有结构紧凑,灵敏度高,工作可靠等等优点,所以目前光纤陀螺仪在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪,成为现代导航仪器中的关键部件。和光纤陀螺仪同时发展的除了环式激光陀螺仪外,还有现代集成式的振动陀螺仪,集成式的振动陀螺仪具有更高的集成度,体积更小,也是现代陀螺仪的一个重要的发展方向。 现代光纤陀螺仪 包括干涉式陀螺仪和谐振式陀螺仪两种,它们都是根据塞格尼克的理论发展起来的。塞格尼克理论的要点是这样的:当光束在一个环形的通道中前进时,如果环形通道本身具有一个转动速度,那么光线沿着通道转动的方向前进所需要的时间要比沿着这个通道转动相反的方向前进所需要的时间要多。也就是说当光学环路转动时,在不同的前进方向上,光学环路的光程相对于环路在静止时的光程都会产生变化。利用这种光程的变化,如果使不同方向上前进的光之间产生干涉来测量环路的转动速度,这样就可以制造出干涉式光纤陀螺仪,如果利用这种环路光程的变化来实现在环路中不断循环的光之间的干涉,也就是通过调整光纤环路的光的谐振频率进而测量环路的转动速度,就可以制造出谐振式的光纤陀螺仪。从这个简单的介绍可以看出,干涉式陀螺仪在实现干涉时的光程差小,所以它所要求的光源可以有较大的频谱宽度,而谐振式的陀螺仪在实现干涉时,它的光程差较大,所以它所要求的光源必须有很好的单色性。 陀螺仪工作原理与应用(陀螺经纬仪Jyro Station) 来源:译自日本《测量》06年8月号作者:日本测量仪器工业会更新日期:2006-9-22 阅读次数:6183

微机械陀螺仪的国内外发展概述

微机械陀螺仪的国内外发展概述 学号:07060441x28 姓名: 摘要:陀螺仪是一种用于测量旋转速度或旋转角的仪器。它在运输系统,例如:导航、刹车调节控制和加速度测量等方面有很多的应用。微机械陀螺仪主要有振动式微机械陀螺仪、转子式微机械陀螺仪、微机械加速度计陀螺仪三种,现在工业控制、航空航天、军用技术都不可能离开惯性传感器:汽车、消费品和娱乐市场也开始依赖这些设备。许多市场调查一致认为微机械传感器市场将以每年15%-25%的年增长率增长。微机械陀螺仪的性能指标在很短的十几年内得到了迅速提高,目前正由速率级向战术级精度迈进。根据随机游走系数定义陀螺仪的性能指标,体微机械和表面微机械陀螺仪的性能在每2年便以10倍的速度得到提高,表面微机械陀螺仪和体微机械陀螺仪的性能的差距也越来越小。也正是由于微机械陀螺仪的广泛应用,使得世界各国都致力于对陀螺仪的研究和发展。 正文: 一、微机械陀螺仪的分类简介及用途。 陀螺是首先在火箭上得到应用的,开始于二战期间德国的V2火箭。从此,陀螺仪和加速度计成为一门惯性技术而快速发展起来,冷战时期精度上快速提高,功能上有很大扩展。不仅在海、陆、空、天的军事领域普遍应用,而且在大地测量、空中摄影、隧道开凿和石油钻井等等许多民用部门也用它起到定向和稳定作用。在军事应用的牵引下,惯性仪表精度大幅提高的同时,相关的制造工艺越来越复杂,生产周期长,成本很高,价格昂贵,令民用部门望而却步。即使在军用方面,由于陀螺仪转子的高速旋转和惯性测量系统的复杂性,在可靠性、安全性、兼容性、寿命以及体积重量等方面也暴露出某些固有的弱点。凡此种种,促使科技人员去思考和探索新的测量工具和测量方式,以替代传统的机械转子式的陀螺仪。因而,各种各样的新型陀螺仪和加速度计相继研制出来并成功地获得应用。微机械陀螺仪主要有振动式微机械陀螺仪、转子式微机械陀螺仪、微机械加速度计陀螺仪三种: (1)振动式微机械陀螺仪。 振动式微机械陀螺仪利用单晶硅或多晶硅制成的振动质量,在被基座带动旋转时的哥氏效应感测角速度。多采用平面电极或是梳状电极静电驱动,并采用平板电容器进行检测。其分类如下:

MEMS陀螺仪的简要介绍(性能参数和使用)

MEMS陀螺仪的简要介绍(性能参数和使用) MEMS传感器市场浪潮可以从最早的汽车电子到近些年来的消费电子,和即将来到的物联网时代。如今单一的传感器已不能满足人们对功能、智能的需要,像包括MEMS惯性传感器、MEMS环境传感器、MEMS光学传感器、甚至生物传感器等多种传感器数据融合将成为新时代传感器应用的趋势。 工欲善其事,必先利其器,这里就先以MEMS陀螺仪开始,简要介绍一下MEMS陀螺仪、主要性能参数和使用。 传统机械陀螺仪主要利用角动量守恒原理,即:对旋转的物体,它的转轴指向不会随着承载它的支架的旋转而变化。MEMS陀螺仪主要利用科里奥利力(旋转物体在有径向运动时所受到的切向力)原理,公开的微机械陀螺仪均采用振动物体传感角速度的概念,利用振动来诱导和探测科里奥利力。 MEMS陀螺仪的核心是一个微加工机械单元,在设计上按照一个音叉机制共振运动,通过科里奥利力原理把角速率转换成一个特定感测结构的位移。以一个单轴偏移(偏航,YAW)陀螺仪为例,通过图利探讨最简单的工作原理。 两个相同的质量块以方向相反的做水平震荡,如水平方向箭头所示。当外部施加一个角速率,就会出现一个科氏力,力的方向垂直于质量运动方向,如垂直方向箭头所示。产生的科氏力使感测质量发生位移,位移大小与所施加的角速率大小成正比。因为感测器感测部分的动电极(转子)位于固定电极(定子)的侧边,上面的位移将会在定子和转子之间引起电容变化,因此,在陀螺仪输入部分施加的角速率被转化成一个专用电路可以检测的电子参数---电容量。 下图是一种MEMS陀螺仪的系统架构,,陀螺仪的讯号调节电路可以分为马达驱动和加速度计感测电路两个部分。其中,马达驱动部分是透过静电引动方法,使驱动电路前后振动,为机械元件提供激励;而感测部分透过测量电容变化来测量科氏力在感测质量上产生的位移。

一文读懂三轴陀螺仪工作原理和应用

一文读懂三轴陀螺仪工作原理和应用 Iphone 4手机采用了意法半导体的MEMS(微电机系统)陀螺仪芯片,芯片内部包含有一块微型磁性体,可以在手机进行旋转运动时产生的科里奥力作用下向X,Y,Z三个方向发生位移,利用这个原理便可以测出手机的运动方向。而芯片核心中的另外一部分则可以将有关的传感 一、三轴陀螺仪工作原理三轴陀螺仪:同时测定6个方向的位置,移动轨迹,加速。单轴的只能测量一个方向的量,也就是一个系统需要三个陀螺仪,而3轴的一个就能替代三个单轴的。3轴的体积小、重量轻、结构简单、可靠性好,是激光陀螺的发展趋势。 在最新款的iPhone 4手机中内置三轴陀螺仪,它可以与加速器和指南针一起工作,可以实现6轴方向感应,三轴陀螺仪更多的用途会体现在GPS和游戏效果上。一般来说,使用三轴陀螺仪后,导航软件就可以加入精准的速度显示,对于现有的GPS导航来说是个强大的冲击,同时游戏方面的重力感应特性更加强悍和直观,游戏效果将大大提升。这个功能可以让手机在进入隧道丢失GPS信号的时候,凭借陀螺仪感知的加速度方向和大小继续为用户导航。而三轴陀螺仪将会与iPhone原有的距离感应器、光线感应器、方向感应器结合起来让iPhone 4的人机交互功能达到了一个新的高度。 二、三轴陀螺仪的应用在工程上,陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器,它是现代航空,航海,航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器,它的发展对一个国家的工业,国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。传统的惯性陀螺仪主要是指机械式的陀螺仪,机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高,结构复杂,它的精度受到了很多方面的制约。自从上个世纪七十年代以来,现代陀螺仪的发展已经进入了一个全新的阶段。1976年美国Utah大学的Vali和Shorthill提出了现代光纤陀螺仪的基本设想,到八十年代以后,现代光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展,与此同时激光谐振陀螺仪也有了很大的发展。由于光纤陀螺仪具有结构紧凑,灵敏度高,工作可靠等等优点,所以目前光纤陀螺仪在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪,成为现代导航仪器中的

电子陀螺仪原理与构造

MEM陀螺仪传感器产业探究 目录: 一、MEM陀螺仪市场现状................................................. 2. 第一节、MEM主要厂家产品资料汇总 (2) 第二节、MEM在我国的产业现状 (2) 二、MEM陀螺仪介绍.................................................... 3. 第一节、什么是微机械(MEM)? (3) 第二节、微机械陀螺仪(MEMS gyroscope的工作原理 (3) 第三节、微机械陀螺仪的结构......................................... 4. 三、MEM技术的加工工艺................................................. 6. 第一节、体加工工艺.................................................. 6. 第二节、硅表面微机械加工技术....................................... 7. 第三节、结合技术................................................... 7. 第四节、逐次加工.................................................... 8. 第五节、LIGA工艺................................................... 8. 第六节、THEMLA:艺流程........................................... 9. 四、基于DSP的MEM陀螺仪信号处理平台设计 (9) 第一节、MEM陀螺仪信号处理平台的硬件结构 (9) 第二节、MEM陀螺仪信号处理平台系统任务分析....................... 1 0第三节、MEM信号处理平台软件设计方案.. (11) 五、基于GPS的汽车导航系统的设计与实现 (12) 第一节、主体控制方案.............................................. 1.2第二节、GPS定位系统设计 .. (13) 第三节、车体部分MCU主控模块设计................................ 1.4第四节、系统软件设计.............................................. 1.4

微机械陀螺仪的工作原理及其应用

本文详细介绍了意法半导体公司的电容式微机械陀螺仪的基本工作原理,其采用对称双质量块结构,驱动质量块由静电力驱动产生可控的运动速度,而检测质量块则由哥氏力推动运动。振荡驱动电路采用了双闭环的控制结构,有效地减小了温度或其它缺陷对振幅的影响,显著提高了陀螺仪的分辨率和稳定性。最后,以单轴偏航陀螺仪LY530AL为例,详细介绍其关键参数及其应用,并配合三轴加速度传感器LIS3LV02DL,实现了新型无线遥控器和鼠标,验证了LY530AL的性能参数。 微机械陀螺仪 陀螺仪又称角速度计可以用来检测旋转的角速度和角度。正如我们所熟知,传统的机械式陀螺、精密光纤陀螺和激光陀螺等已经在航空、航天或其它军事领域得到了广泛地应用。然而,这些陀螺仪由于成本太高和体积太大而不适合应用于消费电子中。微机械陀螺仪由于内部无需集成旋转部件,而是通过一个由硅制成的振动的微机械部件来检测角速度,因此微机械陀螺仪非常容易小型化和批量生产,具有成本低和体积小等特点。近年来,微机械陀螺仪在很多应用中受到密切地关注,例如,陀螺仪配合微机械加速度传感器用于惯性导航、在数码相机中用于稳定图像、用于电脑的无线惯性鼠标等等[1]。 微机械工艺的发展和成熟,使得微机械陀螺仪在消费电子中的广泛应用成为可能,并且已有相应的产品面世,如罗技的空中鼠标。这些都使业界相信微机械陀螺仪很快就会成为继微机械加速计之后用于动作感测的另一重要元件。鉴于此,意法半导体公司基于其先进的Thelma工艺先后开发并量产了超小型单轴偏航陀螺仪LISY300AL和LY530AL。LY530AL具有两种接口:模拟和数字接口,提高了设计的灵活性,简化了设计难度,可测角速率达到±300度/秒。本文以LY530AL为例讨论意法半导体微机械陀螺仪的工作原理及其应用。

电子陀螺仪原理与构造

MEMS陀螺仪传感器产业探究 目录: 一、MEMS陀螺仪市场现状 (2) 第一节、MEMS主要厂家产品资料汇总 (2) 第二节、MEMS在我国的产业现状 (2) 二、MEMS陀螺仪介绍 (3) 第一节、什么是微机械(MEMS)? (3) 第二节、微机械陀螺仪(MEMS gyroscope)的工作原理 (3) 第三节、微机械陀螺仪的结构 (4) 三、MEMS技术的加工工艺 (6) 第一节、体加工工艺 (6) 第二节、硅表面微机械加工技术 (7) 第三节、结合技术 (7) 第四节、逐次加工 (8) 第五节、LIGA工艺 (8) 第六节、THEMLA工艺流程 (9) 四、基于DSP的MEMS陀螺仪信号处理平台设计 (9) 第一节、MEMS陀螺仪信号处理平台的硬件结构 (9) 第二节、MEMS陀螺仪信号处理平台系统任务分析 (10) 第三节、MEMS信号处理平台软件设计方案 (11) 五、基于GPS的汽车导航系统的设计与实现 (12) 第一节、主体控制方案 (12) 第二节、GPS定位系统设计 (13) 第三节、车体部分MCU 主控模块设计 (14) 第四节、系统软件设计 (14)

一、MEMS陀螺仪市场现状 MEMS陀螺仪即微机电系统陀螺仪,是一种微型传感器,主要用于手机及游戏机等领域。与普通芯片相比,除计算功能外,此产品还具有感知功能,通过内置的陀螺仪传感器可以感知外界运动,并做出相应反应。 在具体应用上,MEMS芯片可以用在消费类电子产品上,比如游戏机中的动作控制;可以用在汽车安全领域,在汽车出现紧急情况时及时作出反应;在军事、航海中,陀螺仪被用来导航。 此前全球针对消费电子产品的陀螺仪厂商只有意法半导体(ST)、飞思卡尔半导体(Freescale)两家,深迪半导体(https://www.360docs.net/doc/9e13105976.html,)成为第三家,打破了国内众多消费电子厂商陀螺仪全部依赖进口的局面。深迪半导体成立于2008年8月,目前在国内还没有竞争对手。 根据著名市场研究顾问机构 Yole Development 的最新预测,MEMS 陀螺仪、加速度计和 IMU 的销售额在2013年将达到45亿美元的规模,在消费类应用市场的年增长率达到了27%,而中国未来将是消费类电子、汽车工业以及其产业链的中心和全球最大的市场。 第一节、MEMS主要厂家产品资料汇总 (1)InvenSense: 网上放出的目前只有2轴的产品,加速度和陀螺仪一体化,号称封装尺寸最小。 2009年,借助任天堂(日本最著名的游戏制作公司)的成功,InvenSense在MEMS市场成长速度位居第一。 (2)ST: ST的产品线比较长,主打3轴。陀螺仪L3G系列和加速度传感器LIS属于两个不同的系列。 (3)EPSON: x,y2轴加速度传感器加单轴陀螺仪。 (4)飞思卡尔: 分的很细,根据加速度分成低/中/高三类,典型应用案例是汽车气囊。没有找到陀螺仪的介绍。应该是以工业产品为主。 (5)村田(Murata) 网上资料很少,最新的也是2009年5月的。提供2款产品,都是单轴陀螺仪。 (6)松下 作为2009年MEMS市场的成长速度名列第二的松下,主要面向车用传感器市场。 第二节、MEMS在我国的产业现状 目前国内已有1688家企事业从事传感器的研制、生产和应用,其中从事MEMS研制生产的只有50多家,其规模和应用领域都较小。在国际市场上,德国、日本、美国、俄罗斯等老牌工业国家的企业主导了传感器市场,许多厂家的生产都实现了规模化,有些企业的年

陀螺仪的工作原理

陀螺仪的工作原理 陀螺仪的原理就是,一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时,是不会改变的。人们根据这个道理,用它来保持方向,制造出来的东西就叫陀螺仪。我们骑自行车其实也是利用了这个原理。轮子转得越快越不容易倒,因为车轴有一股保持水平的力量。陀螺仪在工作时要给它一个力,使它快速旋转起来,一般能达到每分钟几十万转,可以工作很长时间。然后用多种方法读取轴所指示的方向,并自动将数据信号传给控制系统。 现代陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器,它是现代航空,航海,航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器,它的发展对一个国家的工业,国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。传统的惯性陀螺仪主要是指机械式的陀螺仪,机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高,结构复杂,它的精度受到了很多方面的制约。自从上个世纪七十年代以来,现代陀螺仪的发展已经进入了一个全新的阶段。1976年等提出了现代光纤陀螺仪的基本设想,到八十年代以后,现代光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展,与此同时激光谐振陀螺仪也有了很大的发展。由于光纤陀螺仪具有结构紧凑,灵敏度高,工作可靠等等优点,所以目前光纤陀螺仪在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪,成为现代导航仪器中的关键部件。和光纤陀螺仪同时发展的除了环式激光陀螺仪外,还有现代集成式的振动陀螺仪,集成式的振动陀螺仪具有更高的集成度,体积更小,也是现代陀螺仪的一个重要的发展方向。 现代光纤陀螺仪包括干涉式陀螺仪和谐振式陀螺仪两种,它们都是根据塞格尼克的理论发展起来的。塞格尼克理论的要点是这样的:当光束在一个环形的通道中前进时,如果环形通道本身具有一个转动速度,那么光线沿着通道转动的方向前进所需要的时间要比沿着这个通道转动相反的方向前进所需要的时间要多。也就是说当光学环路转动时,在不同的前进方向上,光学环路的光程相对于环路在静止时的光程都会产生变化。利用这种光程的变化,如果使不同方向上前进的光之间产生干涉来测量环路的转动速度,这样就可以制造出干涉式光纤陀螺仪,如果利用这种环路光程的变化来实现在环路中不断循环的光之间的干涉,也就是通过调整光纤环路的光的谐振频率进而测量环路的转动速度,就可以制造出谐振式的光纤陀螺仪。从这个简单的介绍可以看出,干涉式陀螺仪在实现干涉时的光程差小,所以它所要求的光源可以有较大的频谱宽度,而谐振式的陀螺仪在实现干涉时,它的光程差较大,所以它所要求的光源必须有很好的单色性。

微机械陀螺仪的温度误差分析和模型研究

微机械陀螺仪的温度误差分析和模型研究 摘要:微机械陀螺仪是一种用于测量物体运动角速度的新型惯性器件。这种新型陀螺仪具有体积小、重量轻、可靠性高、抗冲击、易于数字化和智能化、能大批量生产等优点,是未来惯性技术向民用领域大量推广应用最有前途的仪表。但环境温度是对其性能有重大影响。本文主要对微机械陀螺仪的温度误差原因进行分析,并对现有温度误差分析补偿模型进行了介绍。 关键词:微机械陀螺仪;温度误差;灰色模型;最小二乘法;小波网络法 The research on error analysis and model of microelectron-mechanical gyroscope (College of Aerospace Engineering, Nanjing University of Aeronautics &Astronautics, Nanjing, 210016, China) Abstract:Micro mechanical gyroscope is a new inertial component, which is used for measuring the velocity object movement. This new type of gyroscope has characteristics such as small size, light weight, high reliability, impact resistant, easy to digital and intelligent, and mass production, so it is the future technology to civil field large inertia popularization and application of the most promising instrument. But environmental temperature has a major impact on its performance. This paper mainly to analyz the micro mechanical inner temperature error reason, and the error analysis of existing temperature compensation models are introduced in this paper. Key words:microelectron-mechanical gyroscope;temperature error;gray model;wavelet network 陀螺仪又称角速度计,可以用来检测旋转角速度和角度。传统的机械陀螺、精密光线陀螺和激光陀螺等已在航空航天等军事领域得到广泛应用。但是无论从尺寸还是成本上,都不能满足微型武器的应用要求[1]。近年来,随着半导体技术集成电路微细加工技术的迅速发展,MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)惯性器件得到快速发展,微机械陀螺仪也得到快速发展,它具有体积小,抗冲击,可靠性高,寿命长,成本低等特点,在军事和民用等领域应用前景广阔[2]。据各国研究成果表明,随着器件精度的不断提高,微机械陀螺仪技术必将在未来的军用及民用的相关领域中发挥越来越重要的作用[3]。但是由于性能限制,MEMS陀螺主用于中低精度导航。在微机械陀螺中的众多误差因素中,环境温度的影响是不可忽视的。因此对微机械陀螺仪的温度特性进行分析,并进行温度误差的建模和补偿是提高精度的有效手段,也是当前MEMS陀螺研究的热点之一。 1.微机械陀螺仪的温度误差分析 微机械陀螺仪的精度是决定惯性系统精度的核心因素,陀螺仪的精度较低,对姿态测量系统的动态性能影响很大。由于其对温度敏感度大,温度漂移成为其主要的误差源之一。首先分析微机械陀螺仪的工作原理,然后分析温度对微机械陀螺仪的影响。 1.1微机械陀螺仪的工作原理 微机械陀螺仪利用了哥氏力现象,其原理如图1.1所示。图中的物体沿X轴做周期性振

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