人們利用陀螺的力學(xué)性質(zhì)所制成的各種功能的陀螺裝置稱為陀螺儀(gyroscope)，它在航海、航天、特種等各個領(lǐng)域有著普遍的應(yīng)用。比如：回轉(zhuǎn)羅盤、定向指示儀、炮彈的翻轉(zhuǎn)、陀螺的章動等。陀螺儀的種類很多，按用途來分，它可以分為傳感陀螺儀和指示陀螺儀。傳感陀螺儀用于飛行體運動的自動控制系統(tǒng)中，作為水平、垂直、俯仰、航向和角速度傳感器。指示陀螺儀主要用于飛行狀態(tài)的指示，作為駕駛和領(lǐng)航儀表使用。陀螺儀還可分為壓電陀螺儀，微機械陀螺儀，光纖陀螺儀和激光陀螺儀，它們都是電子式的，并且它們可以和加速度計，磁阻芯片，GPS，做成慣性導(dǎo)航控制系統(tǒng)。陀螺儀的主要作用是測量和維持物體的角速度和姿態(tài)，為導(dǎo)航、制導(dǎo)等領(lǐng)域提供支持。貴州軌檢測量慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

陀螺儀在智能手機中的應(yīng)用，陀螺儀的使用距離我們較近的就是我們的手機，陀螺儀在手機中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：導(dǎo)航。陀螺儀自被發(fā)明開始，就用于導(dǎo)航，先是德國人將其應(yīng)用在V1、V2火箭上，因此，如果配合GPS，手機的導(dǎo)航能力將達到前所未有的水準。實際上，很多專業(yè)手持式GPS上也裝了陀螺儀，如果手機上安裝了相應(yīng)的軟件，導(dǎo)航能力絕不亞于很多船舶、飛機上用的導(dǎo)航儀。還可以實現(xiàn)GPS的慣性導(dǎo)航：當(dāng)汽車行駛到隧道或城市高大建筑物附近，沒有GPS訊號時，可以通過陀螺儀來測量汽車的偏航或直線運動位移，從而繼續(xù)導(dǎo)航。湖南車載航姿儀在航天器、飛機、導(dǎo)彈等航空航天器材中，陀螺儀用于測量和控制姿態(tài)，確保飛行和導(dǎo)航的精確性和安全性。

下面重點說說。陀螺儀可以幫助手機實現(xiàn)很多增強現(xiàn)實的功能。增強現(xiàn)實是近期才冒出的概念，和虛擬現(xiàn)實一樣，是計算機的一種應(yīng)用。大意是可以通過手機或者電腦的處理能力，讓人們對現(xiàn)實中的一些物體有跟深入的了解。如果大家不理解，舉個例子，前面有一個大樓，用手機攝像頭對準它，馬上就可以在屏幕上得到這座大樓的相關(guān)參數(shù)，比如樓的高度，寬度，海拔，如果連接到數(shù)據(jù)庫，甚至可以得到這座大廈的物主、建設(shè)時間、現(xiàn)在的用途、可容納的人數(shù)等等。

下面，我們以單自由度陀螺儀為例，來解析角速度測量的原理。單自由度陀螺儀的簡化模型如下圖所示，其中x、y、z分別表示陀螺儀的三個軸。假設(shè)基座被固定在汽車上，y軸即為汽車的前進方向。當(dāng)汽車繞y軸或z軸旋轉(zhuǎn)時，內(nèi)環(huán)起到了隔離運動的作用，陀螺轉(zhuǎn)軸并不會隨汽車轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。但當(dāng)汽車繞x軸轉(zhuǎn)動時，內(nèi)環(huán)上會產(chǎn)生一對力F，形成沿x軸方向的力矩mx。由于陀螺儀在x軸方向沒有轉(zhuǎn)動自由度，力矩mx將使陀螺主軸繞內(nèi)環(huán)y軸進動。因此，通過測量y軸的角速度，我們可以間接測量到汽車在x軸的角速度。具體的建模和求解過程需要基于動量矩定理，這里不再詳細展開。陀螺儀的特點之一是響應(yīng)速度快，可實時反饋物體的角速度變化。

各種陀螺儀的應(yīng)用：陀螺儀發(fā)明后首先應(yīng)用在飛機上，后來又被用在導(dǎo)彈上，采用陀螺儀確定方向和角度，就可計算出飛行路線，從而進行姿態(tài)控制。手機陀螺儀就是把機械陀螺儀縮小了裝在手機主板上的，其實我也是這么想的，但永遠不要低估科技的力量，現(xiàn)在都發(fā)展到有激光陀螺儀，光纖陀螺儀，以及微機電陀螺儀，雖然還叫陀螺儀，但其原理跟機械陀螺儀完全不一樣，激光陀螺儀的原理是利用光程差來測量旋轉(zhuǎn)角速度，在閉合光路中，由同一光源發(fā)出的沿順時針方向和反時針方向傳輸?shù)膬墒夂凸飧缮?，利用檢測相位差或干涉條紋的變化，就可以測出閉合光路旋轉(zhuǎn)角速度。主要用于航空，航天，國家防護等檔次高領(lǐng)域。分類上，陀螺儀可以分為機械陀螺儀和光學(xué)陀螺儀兩種。高動態(tài)航姿儀安裝

陀螺儀分為機械式、激光式和光纖式三大類，各自具有獨特的優(yōu)勢和局限性。貴州軌檢測量慣性導(dǎo)航系統(tǒng)

陀螺儀在手機中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1、可以用作輸入設(shè)備。陀螺儀相當(dāng)于一個立體的鼠標，這個功能和第三大用途中的游戲傳感器很類似，甚至可以認為是一種類型。通過小幅度的傾斜，偏轉(zhuǎn)手機，實現(xiàn)菜單，目錄的選擇和操作的執(zhí)行。(比如前后傾斜手機，實現(xiàn)通訊錄條目的上下滾動;左右傾斜手機，實現(xiàn)瀏覽頁面的左右移動或者頁面的放大或縮小。2、也是未來較有前景和應(yīng)用范圍的用途。那就是可以幫助手機實現(xiàn)很多增強現(xiàn)實的功能。增強現(xiàn)實是才冒出的概念，和虛擬現(xiàn)實一樣，是計算機的一種應(yīng)用。大意是可以通過手機或者電腦的處理能力，讓人們對現(xiàn)實中的一些物體有更深入的了解。貴州軌檢測量慣性導(dǎo)航系統(tǒng)