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在近幾十年里,常用的陀螺儀包括框架陀螺、液浮陀螺和撓性陀螺這些含有轉(zhuǎn)子的機械陀螺,他們的工作都是基于轉(zhuǎn)動部件在高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的大角慣量來測量角運動的。光纖陀螺憑借著其無比的優(yōu)勢開始漸漸占領(lǐng)了傳統(tǒng)機械陀螺的應(yīng)用領(lǐng)域。并隨著實踐的推移,精度也在不斷提高。
主要的優(yōu)勢:
無運動部件,使用壽命長;
不受地球引力變化影響;
全固化結(jié)構(gòu)、抗沖擊能力強;
工藝相對簡單,價格便宜;
測量動態(tài)范圍大、無預(yù)熱時間、啟動時間短。
陀螺的應(yīng)用領(lǐng)域主要是由陀螺零偏穩(wěn)定性決定的。正是因為這些優(yōu)點的存在, 光纖陀螺在今后相當(dāng)長的一段時間內(nèi)會成為陀螺市場上的主要產(chǎn)品。基于捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的光纖陀螺儀羅經(jīng)其旋轉(zhuǎn)軸與船舶坐標(biāo)系的三個軸相對應(yīng),它不僅可以作為航向的信息源,實現(xiàn)自動找北、指北,而且還可以得出航向回轉(zhuǎn)速率、橫、縱搖角度和航向的旋轉(zhuǎn)速率等可靠數(shù)據(jù),進(jìn)一步推動船舶自動化發(fā)展、保證船舶的操縱效果和保證航行安全。
光纖陀螺儀具有體積和重量小的光纖陀螺儀,陀螺儀直接測量物體的轉(zhuǎn)動角速度,輸出一個和角速度成正比的模擬電壓信號,使用簡單方便。小型光纖陀螺具有可靠性高、響應(yīng)頻帶寬、電源簡單、功率低等特點,主要適用于慣性制導(dǎo)、動態(tài)穩(wěn)像,天線控制和火控穩(wěn)瞄等應(yīng)用領(lǐng)域,是取代傳統(tǒng)機械陀螺的理想慣性器件。該陀螺已成功應(yīng)用于動態(tài)通訊車輛的伺服控制,轉(zhuǎn)臺設(shè)備的較低角速率控制。
其輕型的固態(tài)結(jié)構(gòu)帶來了獨特的技術(shù)優(yōu)勢:可靠性高、壽命長、能夠耐沖擊和振動、有很寬的動態(tài)范圍、帶寬大、瞬時啟動、功耗低等。光纖陀螺還具有非常實用的設(shè)計靈活性,在光電元件和組裝工藝保持不變的情況下,通過改變光纖敏感線圈的長度或直徑,可以滿足特殊應(yīng)用所需的性能要求。對于光纖陀螺的應(yīng)用主要集中在定位、姿態(tài)控制和方向測量三個方面。光纖陀螺儀的精度不同,可以應(yīng)用的領(lǐng)域也 就不同。小型光纖陀螺按照精度不同可以劃分為低、中、高三種精度,在不用精度的光纖陀螺儀中,中高精度的光纖陀螺主要應(yīng) 用在空間技術(shù)、軍事應(yīng)用和科學(xué)研究領(lǐng)域,而低成本、低精度 光纖陀螺主要在汽車導(dǎo)航、定位和姿態(tài)控制、機器人等許多精度要求不高的民用領(lǐng)域中有廣闊的應(yīng)用。