一、陀螺儀是什么裝置

陀螺儀是用高速回轉體的動量矩敏感殼體相對慣性空間繞正交于自轉軸的一個或二個軸的角運動檢測裝置，其他原理制成的角運動檢測裝置，但起同樣功能的也稱陀螺儀。

從力學的(de)(de)觀點近似(si)的(de)(de)分析陀螺的(de)(de)運動時，可以(yi)把它看成是一(yi)個剛體，剛體上有一(yi)個萬向支點，而陀螺可以(yi)繞著這(zhe)個支點作三個自(zi)由(you)度的(de)(de)轉(zhuan)動，所以(yi)陀螺的(de)(de)運動是屬(shu)于剛體繞一(yi)個定點的(de)(de)轉(zhuan)動運動。更確切地(di)說(shuo)，一(yi)個繞對稱軸(zhou)高(gao)速旋轉(zhuan)的(de)(de)飛輪轉(zhuan)子叫(jiao)(jiao)陀螺。將陀螺安裝在框架裝置上，使陀螺的(de)(de)自(zi)轉(zhuan)軸(zhou)有角轉(zhuan)動的(de)(de)自(zi)由(you)度，這(zhe)種(zhong)裝置的(de)(de)總體叫(jiao)(jiao)做(zuo)陀螺儀。

二、陀螺儀有什么用

陀螺(luo)儀作為一種(zhong)角運動檢測裝置，其應用(yong)相當(dang)廣泛(fan)，陀螺(luo)儀的(de)作用(yong)主要(yao)有：

1、導航

陀(tuo)螺(luo)儀自(zi)被發明開始就用(yong)于導(dao)航，如(ru)果配合GPS，手機(ji)的(de)(de)導(dao)航定(ding)(ding)位(wei)(wei)能(neng)力將大大提(ti)(ti)升，如(ru)手機(ji)GPS定(ding)(ding)位(wei)(wei)導(dao)航、衛星(xing)三(san)軸陀(tuo)螺(luo)儀定(ding)(ding)位(wei)(wei)等，陀(tuo)螺(luo)儀不僅可(ke)以作為指示儀表，而更(geng)重要的(de)(de)是它可(ke)以作為自(zi)動控制系(xi)統中的(de)(de)一個敏感(gan)元件，即可(ke)作為信號(hao)傳(chuan)感(gan)器，根(gen)據需要，陀(tuo)螺(luo)儀器能(neng)提(ti)(ti)供準確的(de)(de)方位(wei)(wei)、水平、位(wei)(wei)置、速(su)度和加(jia)速(su)度等信號(hao)。

2、穩定

陀螺儀作為(wei)穩定器，能(neng)使列車在(zai)(zai)單軌(gui)上行駛，能(neng)減小船舶在(zai)(zai)風浪中的搖擺，能(neng)使安裝在(zai)(zai)飛機(ji)或衛(wei)星上的照(zhao)相機(ji)相對地(di)面穩定，配合手(shou)機(ji)的攝像頭(tou)，在(zai)(zai)拍照(zhao)時(shi)的維持圖像的穩定，防止(zhi)由于手(shou)的抖動對拍照(zhao)質量的影響(xiang)等。

3、測量

作為精(jing)密測試儀器(qi)，陀螺儀器(qi)能夠為地面設施、礦山隧道、地下鐵路、石油(you)鉆(zhan)探以及導彈發射井(jing)等(deng)提供準(zhun)(zhun)確的方位基準(zhun)(zhun)。

4、平衡

平衡(heng)車之所以能平衡(heng)，離(li)不(bu)開(kai)陀螺(luo)儀(yi)，現在的(de)電(dian)動(dong)獨輪車里面的(de)陀螺(luo)儀(yi)也(ye)是一個(ge)電(dian)子元器件了，平衡(heng)車是靠電(dian)機(ji)驅(qu)動(dong)的(de)，采用陀螺(luo)儀(yi)與驅(qu)動(dong)電(dian)路(lu)控(kong)制保持不(bu)倒。

5、游戲傳感

陀螺(luo)儀在手機(ji)方面，應用比(bi)(bi)較廣泛的還是作為游(you)戲(xi)傳感器使用，比(bi)(bi)如飛行游(you)戲(xi)，體育(yu)類(lei)游(you)戲(xi)，甚(shen)至包括一些第一視角類(lei)射擊游(you)戲(xi)，陀螺(luo)儀完整監測(ce)游(you)戲(xi)者手的位(wei)移，從而實現各種游(you)戲(xi)操作效果。

6、用作輸入設備

陀(tuo)螺儀相當于一個立體(ti)的鼠標，通(tong)過小幅度的傾(qing)斜，偏(pian)轉手(shou)(shou)機(ji)，實現菜單，目錄的選擇和操作(zuo)的執行。（比如前后傾(qing)斜手(shou)(shou)機(ji)，實現通(tong)訊(xun)錄條目的上(shang)下滾(gun)動；左右傾(qing)斜手(shou)(shou)機(ji)，實現瀏覽頁面的左右移動或者頁面的放大或縮小。）

三、陀螺儀的應用實例

1、隧道中心線測量

在隧(sui)道等(deng)挖掘工(gong)程(cheng)中(zhong)(zhong)，坑內的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)心線(xian)測(ce)(ce)量(liang)(liang)一(yi)般采用難以(yi)(yi)保證精(jing)度的(de)(de)(de)長距離導線(xian)。特別是進(jin)(jin)行盾(dun)構挖掘的(de)(de)(de)情況，從立坑的(de)(de)(de)短基準(zhun)中(zhong)(zhong)心線(xian)出發(fa)必須有很(hen)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)測(ce)(ce)角精(jing)度和移站精(jing)度，測(ce)(ce)量(liang)(liang)中(zhong)(zhong)還(huan)要經(jing)常進(jin)(jin)行地面和地下的(de)(de)(de)對(dui)應檢(jian)查，以(yi)(yi)確保測(ce)(ce)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)精(jing)度。特別是在密集的(de)(de)(de)城市(shi)地區，不(bu)可(ke)能進(jin)(jin)行過多(duo)的(de)(de)(de)檢(jian)測(ce)(ce)作(zuo)業(ye)(ye)而遇到困難。如果使用陀螺經(jing)緯(wei)儀可(ke)以(yi)(yi)得到絕對(dui)高(gao)(gao)(gao)精(jing)度的(de)(de)(de)方位基準(zhun)，而且(qie)可(ke)減少耗(hao)費很(hen)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)檢(jian)測(ce)(ce)作(zuo)業(ye)(ye)（檢(jian)查點最少），是一(yi)種(zhong)效率(lv)很(hen)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)心線(xian)測(ce)(ce)量(liang)(liang)方法。

2、通視障礙時的方向角獲取

當有通視障礙，不能從已知點取得方向角時，可以采用天文測量或陀螺經緯儀測量的方法獲取方向角（根據建設省測量規范）。與天文測量比較，陀螺儀測(ce)量的(de)方法有(you)很多(duo)(duo)優(you)越性(xing)：對天(tian)氣(qi)的(de)依賴少(shao)、云的(de)多(duo)(duo)少(shao)無(wu)關、無(wu)須復雜的(de)天(tian)文計算(suan)、在現場可(ke)以(yi)得到任(ren)意(yi)測(ce)線的(de)方向角(jiao)而容易計算(suan)閉(bi)合差。

3、日影計算所需的真北測定

在(zai)城市或(huo)近(jin)郊(jiao)地(di)區對高層(ceng)建(jian)筑(zhu)有日(ri)照或(huo)日(ri)影(ying)條(tiao)件的高度限(xian)制(zhi)。在(zai)建(jian)筑(zhu)申(shen)請時(shi)，要(yao)附加日(ri)影(ying)圖(tu)。此日(ri)影(ying)圖(tu)是指，在(zai)冬至的真太(tai)陽(yang)時(shi)的8點(dian)到16點(dian)為基準(zhun)，進行(xing)為了計算、圖(tu)面(mian)繪制(zhi)所(suo)需要(yao)的高精(jing)度真北(bei)方向測定。使用(yong)陀螺經緯儀測量(liang)(liang)可以獲得(de)不(bu)受天(tian)氣、時(shi)間影(ying)響的真北(bei)測量(liang)(liang)。