陀螺仪在航天航空和消费电子中的应用

2019-12-12 17:10:21
关注
摘要 陀螺仪器最早是用于航海导航,但随着科学技术的发展,它在航空和航天事业中也得到广泛的应用。

       陀螺仪在航天航空中的应用

  陀螺仪器最早是用于航海导航,但随着科学技术的发展,它在航空和航天事业中也得到广泛的应用。

  陀螺仪器不仅可以作为指示仪表,而更重要的是它可以作为自动控制系统中的一个敏感元件,即可作为信号传感器。根据需要,陀螺仪器能提供准确的方位、水平、位置、速度和加速度等信号,以便驾驶员或用自动导航仪来控制飞机、舰船或航天飞机等航行体按一定的航线飞行,而在导弹、卫星运载器或空间探测火箭等航行体的制导中,则直接利用这些信号完成航行体的姿态控制和轨道控制。作为稳定器,陀螺仪器能使列车在单轨上行驶,能减小船舶在风浪中的摇摆,能使安装在飞机或卫星上的照相机相对地面稳定等等。

       作为精密测试仪器,陀螺仪器能够为地面设施、矿山隧道、地下铁路、石油钻探以及导弹发射井等提供准确的方位基准。

  由此可见,陀螺仪器的应用范围是相当广泛的,它在现代化的国防建设和国民经济建设中均占重要的地位。

  陀螺仪在消费电子领域的创新应用

  陀螺仪的出现,给了消费电子很大的应用发挥空间。比如就设备输入的方式来说,在键盘、鼠标、触摸屏之后,陀螺仪又给我们带来了手势输入,由于它的高精度,甚至还可以实现电子签名;还比如让智能手机变得更智慧:除了移动上网、快速处理数据外,还能“察言观色”,并提供相应的服务。

  导航。陀螺仪自被发明开始,就用于导航,先是德国人将其应用在V1、V2火箭上,因此,如果配合GPS,手机的导航能力将达到前所未有的水准。实际上,目前很多专业手持式GPS上也装了陀螺仪,如果手机上安装了相应的软件,其导航能力绝不亚于目前很多船舶、飞机上用的导航仪。

  相机防抖。陀螺仪可以和手机上的摄像头配合使用,比如防抖,这会让手机的拍照摄像能力得到很大的提升。

  提升游戏体验。各类手机游戏的传感器,比如飞行游戏,体育类游戏,甚至包括一些第一视角类射击游戏,陀螺仪完整监测游戏者手的位移,从而实现各种游戏操作效果,如横屏改竖屏、赛车游戏拐弯等等。

  作为输入设备。陀螺仪还可以用作输入设备,它相当于一个立体的鼠标,这个功能和第三大用途中的游戏传感器很类似,甚至可以认为是一种类型。

  同时,除了我们熟悉的智能手机以外,汽车上也用了很多微机电陀螺仪,在高档汽车中,大约采用25至40只MEMS传感器,用来检测汽车不同部位的工作状态,给行车电脑提供信息,让用户更好的控制汽车。

您觉得本篇内容如何
评分

相关产品

COVENTOR Coventor-陀螺仪 MEMS解决方案

MEMS陀螺仪是一类重要的惯性传感器,广泛应用于各种消费设备,包括智能手机、相机和导航系统。陀螺仪在汽车上的应用非常广泛,对可靠性要求很高。此外,工业和国防市场要求高水平的精度,这从根本上影响陀螺仪的设计参数。

Linstech 凌思科技 LINS16460 惯性测量单元IMU

LINS16460是一个结实耐用的工业级惯性导航系统,采用基于 MEMS 惯性传感器和扩展卡尔曼滤波算法,PIN针式IMU模块,三轴加速度计和三轴陀螺仪经过严格的全温域补偿和转台标定,实时输出三轴加速度信息和角速率信息目前已广泛应用于动态控制系统、海陆空姿态系统。这种坚固的低成本惯性系统满足严格的环境要求,非常适合种类繁多的地面车辆和海洋平台系统的应用,为量产低成本 OEM 应用提供了选择。

MicroStrain by HBK 3DM-GX4-45™ 惯性测量单元(IMU)

3DM-GX4-45™是一种微型工业级GPS辅助惯性导航系统(GPS\/INS),采用最高性能的MEMS传感器技术。它结合了三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴磁强计、温度传感器、压力高度计和运行复杂扩展卡尔曼滤波器(EKF)的双车载处理器,以提供出色的位置、速度和姿态估计。它的外形尺寸、温度范围、冲击生存能力、偏置稳定性、振动性能、低功耗和低成本使其成为同类产品中性能最好的惯性传感器。

SBG Systems Ellipse-N INS&GPS 陀螺仪

Ellipse-N 是一个小型的高性能惯性导航系统(INS),带有集成GNSS接收机。它提供横摇、纵摇、航向、垂荡和导航数据。这种轻质传感器包括一个基于MEMS的惯性测量单元(IMU),集成了三个陀螺仪、三个加速度计和三个磁强计。这种先进的惯性传感器还可接受差分修正,以获得更精确的导航数据。海洋,对于这样一种紧凑且经济高效的传感器,Ellipse-N具有先进的升沉能力,可自动调整至波周期。椭圆-N非常适合汽车运动分析或无人地面车辆(UGV)导航,例如,航空航天,内部GNSS接收器结合DGPS校正,使椭圆-N成为航空航天应用的理想解决方案,在航空电子或无人机导航等小型传感器中需要高性能。SBG系统设计了一个功能强大、易于使用的开发工具包。几秒钟后,您就可以开始评估和配置惯性传感器,并将其集成到系统中。

评论

您需要登录才可以回复|注册

提交评论

广告
提取码
复制提取码
点击跳转至百度网盘