飞机上的陀螺仪的原理与作用是什么？

陀螺仪的工作原理是：当一个正在旋转的物体，它的旋转轴正在指着的方向没有受到外力的影响的时候，它是不会有任何改变的。飞机上的陀螺仪叫惯导组件IRU，用角速度，加速度和初始位置来计算飞机当前位置，空速，高度等很多信息

汽车在地面上行驶时，只需要用方向盘控制方向就可以了。而飞机在飞行时，没有地面的支撑，靠什么控制方向呢？
其实，飞机在天上主要靠空气流的托举进行运动，所以它的方向控制比汽车更加复杂。具体来说有3种方式：飞机的低头和抬头，叫做俯仰;飞机机头向左偏转或向右偏转，叫做偏航;飞机向左倾斜或向右倾斜，叫做滚转。飞行员是通过驾驶杆和脚镫来控制飞机的这些运动的。
首先，我们来了解一下飞机俯仰方向的控制。A机的尾部有一对翼面，翼面上各有一个可上下活动的舵面，被称为升降舵。在飞行时，飞行员向后拉驾驶杆，升降舵会向上偏转，使气流对水平尾翼产生向下的力，于是飞机就会抬头向上飞行。
在飞机的尾翼中间，有一个垂直方向的翼面，叫做垂直尾翼。垂直尾翼上也有一个可活动的舵面，被称为方向舵。飞机在飞行时，飞行员向右蹬脚镫，方向舵会向右偏转，使气流对垂直尾翼产生向左的力，从而使得飞机偏航。
飞机左右机翼外侧各有一个活动的舵面，叫做副翼。在飞行时，飞行员向左压驾驶杆，飞机右侧的副翼就会向下偏转，左侧的副翼向上偏转，空气的升办差就使得飞机开始滚转了。

电子陀螺仪使用方法：
1、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。还可以实现GPS的惯性导航：当汽车行驶到隧道或城市高大建筑物附近，没有GPS讯号时，可以通过陀螺仪来测量汽车的偏航或直线运动位移，从而继续导航。
2、可以和手机上的摄像头配合使用，比如防抖，在拍照时的维持图像的稳定，防止由于手的抖动对拍照质量的影响。在按下快门时，记录手的抖动动作，将手的抖动反馈给图像处理器，可以让手机捕捉到更清晰稳定的画面。
3、各类游戏的传感器，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 *** 作效果。有关这点，想必用过任天堂WII的网友会有很深的感受。
4、可以用作输入设备，陀螺仪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。通过小幅度的倾斜，偏转手机，实现菜单，目录的选择和 *** 作的执行。（比如前后倾斜手机，实现通讯录条目的上下滚动；左右倾斜手机，实现浏览页面的左右移动或者页面的放大或缩小。）
5、也是未来最有前景和应用范围的用途。那就是可以帮助手机实现很多增强现实的功能。增强现实是近期才冒出的概念，和虚拟现实一样，是计算机的一种应用。大意是可以通过手机或者电脑的处理能力，让人们对现实中的一些物体有跟深入的了解。如果大家不理解，举个例子，前面有一个大楼，用手机摄像头对准它，马上就可以在屏幕上得到这座大楼的相关参数，比如楼的高度，宽度，海拔，如果连接到数据库，甚至可以得到这座大厦的物主、建设时间、现在的用途、可容纳的人数等等。
陀螺仪的功能分类：
利用陀螺仪的动力学特性制成的各种仪表或装置，主要有以下几种：
1、陀螺方向仪
能给出飞行物体转弯角度和航向指示的陀螺装置。它是三自由度均衡陀螺仪，其底座固连在飞机上，转子轴提供惯性空间的给定方向。若开始时转子轴水平放置并指向仪表的零方位，则当飞机绕铅直轴转弯时，仪表就相对转子轴转动，从而能给出转弯的角度和航向的指示。由于摩擦及其他干扰，转子轴会逐渐偏离原始方向，因此每隔一段时间（如15分钟）须对照精密罗盘作一次人工调整。
2、陀螺罗盘
供航行和飞行物体作方向基准用的寻找并跟踪地理子午面的三自由度陀螺仪。其外环轴铅直，转子轴水平置于子午面内，正端指北；其重心沿铅垂轴向下或向上偏离支承中心。转子轴偏离子午面时同时偏离水平面而产生重力矩使陀螺旋进到子午面，这种利用重力矩的陀螺罗盘称摆式罗盘。近年来发展为利用自动控制系统代替重力摆的电控陀螺罗盘，并创造出能同时指示水平面和子午面的平台罗盘。

不可以。直升机上使用的陀螺仪是用来保持直升机的方向的，能够自动检测飞机的姿态（垂直轴方向上）并自动控制直升机，是一个带有高灵敏传感器和高度自动化的微型设备，价格相对较高，普通陀螺仪是不可以控制的。直升机是典型的军民两用产品，可以广泛的应用在运输、巡逻、旅游、救护等多个领域。

作用：

1、陀螺仪器不仅可以作为指示仪表，而更重要的是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。

2、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d、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。

3、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d发射井等提供准确的方位基准。

工作原理：

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垂直方向的倾向。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）。

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。

扩展资料：

陀螺仪的应用领域

一、隧道中心线测量

在隧道等挖掘工程中，坑内的中心线测量一般采用难以保证精度的长距离导线。特别是进行盾构挖掘的情况，从立坑的短基准中心线出发必须有很高的测角精度和移站精度，测量中还要经常进行地面和地下的对应检查，以确保测量的精度。

特别是在密集的城市地区，不可能进行过多的检测作业而遇到困难。使用陀螺经纬仪可以得到绝对高精度的方位基准，而且可减少耗费很高的检测作业（检查点最少），是一种效率很高的中心线测量方法。

二、通视障碍时的方向角获取

当有通视障碍，不能从已知点取得方向角时，可以采用天文测量或陀螺经纬仪测量的方法获取方向角。与天文测量比较，陀螺经纬仪测量的方法有很多优越性：对天气的依赖少、云的多少无关、无须复杂的天文计算、在现场可以得到任意测线的方向角而容易计算闭合差。

三、日影计算所需的真北测定

在城市或近郊地区对高层建筑有日照或日影条件的高度限制。在建筑申请时，要附加日影图。此日影图是指，在冬至的真太阳时的8点到16点为基准，进行为了计算、图面绘制所需要的高精度真北方向测定。使用陀螺经纬仪测量可以获得不受天气、时间影响的真北测量。

参考资料来源：百度百科-陀螺仪

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