陀螺儀的基本部件有：(1) 陀螺轉(zhuǎn)子(常采用同步電機、磁滯電機、三相交流電機等拖動方法來使陀螺轉(zhuǎn)子繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，并見其轉(zhuǎn)速近似為常值)(2) 內(nèi)、外框架(或稱內(nèi)、外環(huán)，它是使陀螺自轉(zhuǎn)軸獲得所需角轉(zhuǎn)動自由度的結(jié)構(gòu))(3) 附件(是指力矩馬達、信號傳感器等)。基本類型，根據(jù)框架的數(shù)目和支承的形式以及附件的性質(zhì)決定陀螺儀的類型有：三自由度陀螺儀(具有內(nèi)、外兩個框架，使轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸具有兩個轉(zhuǎn)動自由度。在沒有任何力矩裝置時，它就是一個自由陀螺儀)。二自由度陀螺儀(只有一個框架，使轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)軸具有一個轉(zhuǎn)動自由度)。陀螺儀在特種領(lǐng)域?qū)儆诿舾屑夹g(shù)，部分國家限制出口。廣西航姿儀現(xiàn)貨直發(fā)

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。云南慣性導航系統(tǒng)參考價航天器陀螺儀需特殊設(shè)計，適應零重力真空環(huán)境。

這種光程差的產(chǎn)生源于相對運動帶來的路徑差異。當光纖環(huán)圈靜止時，順時針(CW)和逆時針(CCW)傳播的兩束光經(jīng)歷完全相同的光程，同時到達耦合器，形成特定的干涉圖樣。然而，當光纖環(huán)圈旋轉(zhuǎn)時，耦合器分光點也隨之移動，導致CW和CCW光束的實際傳播路徑長度不同——與旋轉(zhuǎn)方向相同的光束需要追趕"逃離"的分光點，而反向傳播的光束則迎向"接近"的分光點。這種路徑差異較終表現(xiàn)為兩束光之間的相位差，其大小與旋轉(zhuǎn)角速度成正比。Sagnac效應的數(shù)學表達式為：Δφ=(8πNAΩ)/(λc)，其中Δφ是相位差，N是光纖環(huán)圈匝數(shù)，A是環(huán)圈面積，Ω是旋轉(zhuǎn)角速度，λ是光波長，c是光速。這一公式清晰地表明，通過檢測相位差Δφ，可以精確計算出環(huán)圈的旋轉(zhuǎn)角速度Ω。

全數(shù)字保偏閉環(huán)光纖陀螺儀工作原理：1.Sagnac效應：全數(shù)字保偏閉環(huán)光纖陀螺儀的工作原理基于Sagnac效應。當光束在一個環(huán)形通道中傳播時，如果該通道發(fā)生轉(zhuǎn)動，則沿著通道轉(zhuǎn)動方向行進的光束所需時間將比反向行進所需時間更長。這一現(xiàn)象產(chǎn)生了兩條光路之間的相位差，從而可以用來測量旋轉(zhuǎn)角速度。2.數(shù)據(jù)處理與解算：ARHS系列采用高精度捷聯(lián)算法模型，其解算周期為5毫秒。這一快速解算能力使得系統(tǒng)能夠?qū)崟r響應外部環(huán)境變化。同時，為了滿足快速對準需求，系統(tǒng)還對光纖陀螺儀和石英撓性加速度計進行了完善的補償標定，并配置了強凝固動態(tài)對準算法和強耦合組合導航算法。這些設(shè)計確保了系統(tǒng)在長期穩(wěn)定工作下仍能保持高精度。水下機器人借助陀螺儀保持深度與方向，探索深海。

陀螺儀的應用場景，慣性導航，在航空航天事業(yè)中普遍應用，配合GPS提高導航精度（感知方向/速度的改變），已知起始位置/朝向，將每個時刻的運動方向與朝向，通過積分運算后得到較終的朝向、位置信息。慣性姿態(tài)計算，體感操作（和平精英）、手勢控制（Smart Car教育機器人）、空間音頻（Airpods）、頭部追蹤（VR/AR頭顯）、飛控（無人機）、穩(wěn)定（穩(wěn)定器）。手機應用：計步、攝像頭防抖、橫豎屏感應切換、抬屏顯示、360°視圖顯示（可以根據(jù)手機的方位與角度查看不同視角，eg.星空APP）、搖一搖航天飛行器依賴陀螺儀監(jiān)測姿態(tài)，確保軌道精確控制。云南高精度慣性導航系統(tǒng)

早期陀螺儀用于船舶穩(wěn)定，減少海浪引起的搖晃。廣西航姿儀現(xiàn)貨直發(fā)

ARHS系列陀螺儀的關(guān)鍵技術(shù)：1保偏光纖技術(shù)（PMFiber）：普通光纖易受溫度、應力影響，導致偏振態(tài)變化，產(chǎn)生測量誤差。ARHS系列采用保偏光纖，通過特殊折射率分布設(shè)計，確保光偏振態(tài)穩(wěn)定，提高精度。2數(shù)字閉環(huán)控制：開環(huán)FOG易受光源波動影響，而ARHS采用全數(shù)字閉環(huán)反饋，實時補償誤差，提高線性度和穩(wěn)定性。3多傳感器融合算法：結(jié)合加速度計+磁力計，通過卡爾曼濾波實現(xiàn)姿態(tài)解算，提升動態(tài)環(huán)境下的測量可靠性。4溫度補償技術(shù)：光纖陀螺受溫度影響較大，ARHS內(nèi)置高精度溫度傳感器，通過算法實時修正熱漂移誤差。廣西航姿儀現(xiàn)貨直發(fā)