人造飞船和航天飞机在太空中还需要陀螺仪这种定向稳定仪器吗?800字左右科普

来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/25 05:26:13
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人造飞船和航天飞机在太空中还需要陀螺仪这种定向稳定仪器吗?800字左右科普
人造飞船和航天飞机在太空中还需要陀螺仪这种定向稳定仪器吗?800字左右科普

人造飞船和航天飞机在太空中还需要陀螺仪这种定向稳定仪器吗?800字左右科普
简介
现代光纤陀螺仪包括干涉式陀螺仪和谐振式陀螺仪两种,它们都是根据塞格尼克的理论发展起来的.塞格尼克理论的要点是这样的:当光束在一个环形的通道中前进时,如果环形通道本身具有一个转动速度,那么光线沿着通道转动的方向前进所需要的时间要比沿着这个通道转动相反的方向前进所需要的时间要多.也就是说当光学环路转动时,在不同的前进方向上,光学环路的光程相对于环路在静止时的光程都会产生变化.利用这种光程的变化,如果使不同方向上前进的光之间产生干涉来测量环路的转动速度,这样就可以制造出干涉式光纤陀螺仪,如果利用这种环路光程的变化来实现在环路中不断循环的光之间的干涉,也就是通过调整光纤环路的光的谐振频率进而测量环路的转动速度,就可以制造出谐振式的光纤陀螺仪.从这个简单的介绍可以看出,干涉式陀螺仪在实现干涉时的光程差小,所以它所要求的光源可以有较大的频谱宽度,而谐振式的陀螺仪在实现干涉时,它的光程差较大,所以它所要求的光源必须有很好的单色性. 自从上个世纪七十年代以来,现代陀螺仪的发展已经进入了一个全新的阶段.1976年等提出了现代光纤陀螺仪的基本设想,到八十年代以后,现代光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展,与此同时激光谐振陀螺仪也有了很大的发展.由于光纤陀螺仪具有结构紧凑,灵敏度高,工作可*等等优点,所以目前光纤陀螺仪在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪,成为现代导航仪器中的关键部件.和光纤陀螺仪同时发展的除了环式激光陀螺仪外,还有现代集成式的振动陀螺仪,集成式的振动陀螺仪具有更高的集成度,体积更小,也是现代陀螺仪的一个重要的发展方向.
编辑本段分类
现代光纤陀螺仪包括干涉式陀螺仪和谐振式陀螺仪两种,它们都是根据塞格尼克的理论发展起来的.塞格尼克理论的要点是这样的:当光束在一个环形的通道中前进时,如果环形通道本身具有一个转动速度,那么光线沿着通道转动的方向前进所需要的时间要比沿着这个通道转动相反的方向前进所需要的时间要多.也就是说当光学环路转动时,在不同的前进方向上,光学环路的光程相对于环路在静止时的光程都会产生变化.利用这种光程的变化,如果使不同方向上前进的光之间产生干涉来测量环路的转动速度,这样就可以制造出干涉式光纤陀螺仪,如果利用这种环路光程的变化来实现在环路中不断循环的光之间的干涉,也就是通过调整光纤环路的光的谐振频率进而测量环路的转动速度,就可以制造出谐振式的光纤陀螺仪.从这个简单的介绍可以看出,干涉式陀螺仪在实现干涉时的光程差小,所以它所要求的光源可以有较大的频谱宽度,而谐振式的陀螺仪在实现干涉时,它的光程差较大,所以它所要求的光源必须有很好的单色性.
编辑本段原理
陀螺仪基本上就是运用物体高速旋转时,角动量很大,旋转轴会一直稳定指向一个方向的性质,所制造出来的定向仪器.不过它必需转得够快,或者惯量够大(也可以说是角动量要够大).不然,只要一个很小的力矩,就会严重影响到它的稳定性.就像前面第四页的活动中,我们可以轻易的改变旋转中车轮转轴的方向一样.所以设置在飞机、飞弹中的陀螺仪是*内部所提供的动力,使其保持高速转动.
编辑本段用途
陀螺仪通常装置在除了要定出东西南北方向,还要能判断上方跟下方的交通工具或载具上,像是飞机、飞船、飞弹、人造卫星、潜艇.等等.它是航空、航海及太空导航系统中判断方位的主要依据.这是因为在高速旋转下,陀螺仪的转轴稳定的指向固定方向,将此方向与飞行器的轴心比对后,就可以精确得到飞机的正确方向.罗盘不能取代陀螺仪,因为罗盘只能确定平面的方向;另方面陀螺仪也比传统罗盘方便可*,因为传统罗盘是利用地球磁场定向,所以会受到矿物分布干扰,例如受到飞机的机身或船身含铁物质的影响;另方面在两极也会因为地理北极跟地磁北极的不同而出现很大偏差,所以目前航空、航海都已经以陀螺仪以及卫星导航系统作为定向的主要仪器.
编辑本段激光陀螺
原理
激光陀螺仪的原理是利用光程差来测量旋转角速度( Sagnac 效应).在闭合光路中,由同 一光源发出的沿顺时针方向和反时针方向传输的两束光和光干涉,利用检测相位差或干涉条 纹的变化,就可以测出闭合光路旋转角速度.激光陀螺仪的基本元件是环形激光器,环形激 光器由三角形或正方形的石英制成的闭合光路组成,内有一个或几个装有混合气体(氦氖气 体)的管子,两个不透明的反射镜和一个半透明镜.用高频电源或直流电源激发混合气体, 产生单色激光.为维持回路谐振,回路的周长应为光波波长的整数倍.用半透明镜将激光导 出回路,经反射镜使两束相反传输的激光干涉,通过光电探测器和电路输入与输出角度成比 例的数字信号. 通过右边的
示意图更加容易理解. 激光陀螺仪需要突破的主要技原理术为漂移、噪声和闭锁阈值.
激光陀螺仪的飘移
激光陀螺仪的飘移表现为零点偏置的不稳定度,主要误差来源有:谐振光路的折射系数 具有各向异性,氦氖等离子在激光管中的流动、介质扩散的各向异性等.
激光陀螺仪的噪声
激光陀螺仪的噪声表现在角速度测量上.噪声主要来自两个方面:一是激光介质的自发 发射,这是激光陀螺仪噪声的量子极限.二是机械抖动为目前多数激光陀螺仪采用的偏频技 术,在抖动运动变换方向时,抖动角速率较低,在短时间内,低于闭锁阈值,将造成输入信 号的漏失,并导致输出信号相位角的随机变化.
激光陀螺仪的闭锁阈值
闭锁阈值将影响到激光陀螺仪标度因数的线性度和稳定度.闭锁阈值取决于谐振光路中 的损耗,主要是反射镜的损耗 激光陀螺是在光学干涉原理基础上发展起来的新型导航仪器,成为新一代捷联式惯性导航系 统理想的主要部件,用于对所设想的物体精确定位.石英挠性摆式加速度计是由熔融石英制 成的敏感元件,挠性摆式结构装有一个反馈放大器和一个温度传感器,用于测量沿载体一个 轴的线加速度. 光纤陀螺三轴惯测组合由三个光纤陀螺仪和三个石英挠性摆式加速度计组成,可以实时 地输出载体的角速度、线加速度、线速度等数据,具有对准、导航和航向姿态参考基准等多 种工作方式,用于移动载体的组合导航和定位,同时为随动天线的机械操控装置提供准确的 数据.主要性能:加表精度 1×10-4g ;光纤陀螺精度(漂移稳定性)≤1°/h ;标度固形线性度 ≤5×10-4 . 激光于1960 年在世界上首次出现.1962 年,美、英、法、前苏联几乎同时开始酝酿研制用激光来作为 方位测向器,称之为激光陀螺仪. 激光陀螺仪的原理是利用光程差来测量旋转角速度(Sagnac 效应).在闭合光路中,由同一光源发出的 沿顺时针方向和反时针方向传输的两束光和光干涉,利用检测相位差或干涉条纹的变化,就可以测出闭合 光路旋转角速度.激光陀螺仪的基本元件是环形激光器,环形激光器由三角形或正方形的石英制成的闭合 光路组成,内有一个或几个装有混合气体(氦氖气体)的管子,两个不透明的反射镜和一个半透明镜.用 高频电源或直流电源激发混合气体,产生单色激光.为维持回路谐振,回路的周长应为光波波长的整数倍. 用半透明镜将激光导出回路,经反射镜使两束相反传输的激光干涉,通过光电探测器和电路输入与输出角 度成比例的数字信号. [相关技术]控制技术;测量技术;半导体技术;微电子技术;计算机技术
编辑本段技术难点
激光陀螺仪需要突破的主要技术为漂移、噪声和闭锁阈值.
激光陀螺仪的飘移
激光陀螺仪的飘移表现为零点偏置的不稳定度,主要误差来源有:谐振光路的折射系数具有各向异性,氦氖等离子在激光管中的流动、介质扩散的各向异性等.
激光陀螺仪的噪声
激光陀螺仪的噪声表现在角速度测量上.噪声主要来自两个方面:一是激光介质的自发发射,这是激光 陀螺仪噪声的量子极限.二是机械抖动为目前多数激光陀螺仪采用的偏频技术,在抖动运动变换方向时,抖动角速率较低,在短时间内,低于闭锁阈值,将造成输入信号的漏失,并导致输出信号相位角的随机变化.
激光陀螺仪的闭锁阈值
闭锁阈值将影响到激光陀螺仪标度因数的线性度和稳定度.闭锁阈值取决于谐振光路中的损耗,主要是 反射镜的损耗.
编辑本段国外概况
美国斯佩里公司于1963 年首先次做出了激光陀螺仪的实验装置.1966 年美国霍尼威尔公司开始使用 石英作腔体,并研究出交变机械抖动偏频法,使这项技术有了使用的可能.1972 年,霍尼威尔公司研制出 GG-1300 型激光陀螺仪.1974 年美国国防部下令海军和空军联合制定研究计划,1975 年在战术飞机上试 飞成功,1976 年在战术导弹上试验成功. 进入80 年代以来,美国空军表示要坚定地把激光陀螺应用到空军系统中去,并与麦克唐纳·道格拉斯公 司签定了两项合同,以实施一项名为"综合惯性基准组件"的研制计划,其内容是研制一种采用激光陀螺的 双盒组件式传感器系统.海军也计划在80 年代内将激光陀螺惯导系统用到舰载飞机中,这种系统称为 CA1NS1 .陆军准备将激光陀螺用于陆军飞机的定位/导航、监视/侦察、火控以及飞行控制系统. 1985 年美国提出了战略防御计划(SDI)后,激光技术在军事系统和空间武器上的应用倍受重视.根据 SDI 预算,1985 财年在这方面投资10.4 亿美元,大部分用于开展激光实验,其中包括激光陀螺的研制. 90 年代,根据先进巡航导弹和战术飞机导航的要求,美国进行了激光陀螺捷联性能的研究(SPS).麦 克唐纳·道格拉斯公司被选为SPS 的主承包商,其次还有霍尼威尔、利顿、洛克威尔、辛格·基尔福特等公 司参加. 国外激光陀螺仪的研制单位很多,其中,美国和法国研制的水平较高,此外还有俄罗斯、德国等国家. 1.美国 美国研制激光陀螺仪的厂家有霍尼威尔、利顿、斯佩里等公司. (1)霍尼威尔公司 理想的战术惯性器件必须同时具有低成本、体积小、重量轻、坚固等几个特点,霍尼威尔公司的GG1308 和GG1320 就是为此研制的最新产品. 该公司采用的关键技术如下: 1)在提高精度方面 输出信号的细分技术,在小型化的RLG 中,保持所需的分辨率.提高抖动偏频的频率,以提高RLG 的 采样频率.小型化RLG 的惯性小,谐振频率高,在抖动偏频装置的设计上,可以提高频率.由此,可以提 高RLG 的采样频率和捷联惯性导航系统SINS 的计算频率,有利于保证捷联惯性导航系统SINS 的精度. 2)在降低成本方面 利用玻璃熔结工艺来实现反射镜和电极等的密封.采用BK-7 光学玻璃取代Zerodur 等零膨胀系数材料, 为此需要建立光波在谐振器中谐振的条件,并对温度误差采取补偿.采用GG1308 组成的一种惯导系统型 号为HGl500 一IMU.采用GG1320 组成的惯导系统型号为H-764C . (2)基尔福特公司 在单轴RLG 的基础上,为满足小型卫星和航天器的需要,该公司研制了微型三轴激光陀螺仪MRLG. 该公司采用力反馈式加速度计和MRLG 组成惯性测量组合IMU.这种惯性导航系统也可用于战术武器,包 括鱼雷. 2.法国 法国的激光陀螺仪和系统技术具有很强的实力.法国SWXTANT 公司和SAGEM 公司均从70 年代开始 研究激光陀螺技术,到目前已经形成不同尺寸和精度的激光陀螺仪. (1)SEXTANT 公司 SEXTANT 公司1972 年开始研究激光陀螺仪,1979 年SEXTANT 型激光陀螺仪首先用于"美洲虎"直升 机飞行.1981 年33cm 型激光陀螺仪在ANS 超音速导弹项目中标,1987 年首次把激光陀螺仪用在"阿里 安"4 火箭的飞行,1990 年SEXTANT 公司在法国未来战略导弹项目上中标. (2)SAGEM 公司 SAGEM 公司从1977 年开始研究环行激光陀螺仪.1987 年组装了第一个样机GLS32 型.在工艺成熟 后,主要生产用于航空及潜水艇的捷联惯导系统.1987 年组装了GLC16 型样机,主要用于直升机和小型 运载火箭的捷联惯导系统.
编辑本段影响
作为飞行器惯导系统核心的惯性器件,在国防科学技术和国民经济的许多领域中占有十分重要的地位. 激光陀螺仪花费了很长时间和大量投资解决了闭锁问题,直到80 年代初才研制出飞机导航级仪表,此后就 迅速应用于飞机和直升机,取代了动力调谐陀螺和积分机械陀螺仪.目前已广泛用于导航、雷达和制导等 领域.

自己想真笨!!!!!!!!!!!11

你是七中的吧,我妹他们老师就布置了这个。不过答案不能给你,你总不能跟我妹写一样的吧。你可以从网上查查。然后结合一下就差不多了。

七中的小盆友千万不要抄!因为我抄过了!哈哈!

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提问者: wz645431084 - 三级

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回答 共 4 条
简介
现代光纤陀螺仪包括干涉式陀螺仪和谐振式陀螺仪两种,它们都是根据塞格尼克的理论发展起来的。塞格尼克理论的要点是这样的:当光束在一个环形的通道中前进时,如果环形通道本身具有一个转动速度,那么光线沿着通道转动的方向前进所需要的时间要比沿着这个通道转动相反的方向前进所需要的时间要多。也就是说当光学环路转动时,在不同的前进方向上,光学环路的光程相对于环路在静止时的光程都会产生变化。利用这种光程的变化,如果使不同方向上前进的光之间产生干涉来测量环路的转动速度,这样就可以制造出干涉式光纤陀螺仪,如果利用这种环路光程的变化来实现在环路中不断循环的光之间的干涉,也就是通过调整光纤环路的光的谐振频率进而测量环路的转动速度,就可以制造出谐振式的光纤陀螺仪。从这个简单的介绍可以看出,干涉式陀螺仪在实现干涉时的光程差小,所以它所要求的光源可以有较大的频谱宽度,而谐振式的陀螺仪在实现干涉时,它的光程差较大,所以它所要求的光源必须有很好的单色性。 自从上个世纪七十年代以来,现代陀螺仪的发展已经进入了一个全新的阶段。1976年等提出了现代光纤陀螺仪的基本设想,到八十年代以后,现代光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展,与此同时激光谐振陀螺仪也有了很大的发展。由于光纤陀螺仪具有结构紧凑,灵敏度高,工作可*等等优点,所以目前光纤陀螺仪在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪,成为现代导航仪器中的关键部件。和光纤陀螺仪同时发展的除了环式激光陀螺仪外,还有现代集成式的振动陀螺仪,集成式的振动陀螺仪具有更高的集成度,体积更小,也是现代陀螺仪的一个重要的发展方向。
编辑本段分类
现代光纤陀螺仪包括干涉式陀螺仪和谐振式陀螺仪两种,它们都是根据塞格尼克的理论发展起来的。塞格尼克理论的要点是这样的:当光束在一个环形的通道中前进时,如果环形通道本身具有一个转动速度,那么光线沿着通道转动的方向前进所需要的时间要比沿着这个通道转动相反的方向前进所需要的时间要多。也就是说当光学环路转动时,在不同的前进方向上,光学环路的光程相对于环路在静止时的光程都会产生变化。利用这种光程的变化,如果使不同方向上前进的光之间产生干涉来测量环路的转动速度,这样就可以制造出干涉式光纤陀螺仪,如果利用这种环路光程的变化来实现在环路中不断循环的光之间的干涉,也就是通过调整光纤环路的光的谐振频率进而测量环路的转动速度,就可以制造出谐振式的光纤陀螺仪。从这个简单的介绍可以看出,干涉式陀螺仪在实现干涉时的光程差小,所以它所要求的光源可以有较大的频谱宽度,而谐振式的陀螺仪在实现干涉时,它的光程差较大,所以它所要求的光源必须有很好的单色性。
编辑本段原理
陀螺仪基本上就是运用物体高速旋转时,角动量很大,旋转轴会一直稳定指向一个方向的性质,所制造出来的定向仪器。不过它必需转得够快,或者惯量够大(也可以说是角动量要够大)。不然,只要一个很小的力矩,就会严重影响到它的稳定性。就像前面第四页的活动中,我们可以轻易的改变旋转中车轮转轴的方向一样。所以设置在飞机、飞弹中的陀螺仪是*内部所提供的动力,使其保持高速转动。
编辑本段用途
陀螺仪通常装置在除了要定出东西南北方向,还要能判断上方跟下方的交通工具或载具上,像是飞机、飞船、飞弹、人造卫星、潜艇......等等。它是航空、航海及太空导航系统中判断方位的主要依据。这是因为在高速旋转下,陀螺仪的转轴稳定的指向固定方向,将此方向与飞行器的轴心比对后,就可以精确得到飞机的正确方向。罗盘不能取代陀螺仪,因为罗盘只能确定平面的方向;另方面陀螺仪也比传统罗盘方便可*,因为传统罗盘是利用地球磁场定向,所以会受到矿物分布干扰,例如受到飞机的机身或船身含铁物质的影响;另方面在两极也会因为地理北极跟地磁北极的不同而出现很大偏差,所以目前航空、航海都已经以陀螺仪以及卫星导航系统作为定向的主要仪器。
编辑本段激光陀螺
原理
激光陀螺仪的原理是利用光程差来测量旋转角速度( Sagnac 效应)。在闭合光路中,由同 一光源发出的沿顺时针方向和反时针方向传输的两束光和光干涉,利用检测相位差或干涉条 纹的变化,就可以测出闭合光路旋转角速度。激光陀螺仪的基本元件是环形激光器,环形激 光器由三角形或正方形的石英制成的闭合光路组成,内有一个或几个装有混合气体(氦氖气 体)的管子,两个不透明的反射镜和一个半透明镜。用高频电源或直流电源激发混合气体, 产生单色激光。为维持回路谐振,回路的周长应为光波波长的整数倍。用半透明镜将激光导 出回路,经反射镜使两束相反传输的激光干涉,通过光电探测器和电路输入与输出角度成比 例的数字信号。 通过右边的
示意图更加容易理解。 激光陀螺仪需要突破的主要技原理术为漂移、噪声和闭锁阈值。
激光陀螺仪的飘移
激光陀螺仪的飘移表现为零点偏置的不稳定度,主要误差来源有:谐振光路的折射系数 具有各向异性,氦氖等离子在激光管中的流动、介质扩散的各向异性等。
激光陀螺仪的噪声
激光陀螺仪的噪声表现在角速度测量上。噪声主要来自两个方面:一是激光介质的自发 发射,这是激光陀螺仪噪声的量子极限。二是机械抖动为目前多数激光陀螺仪采用的偏频技 术,在抖动运动变换方向时,抖动角速率较低,在短时间内,低于闭锁阈值,将造成输入信 号的漏失,并导致输出信号相位角的随机变化。
激光陀螺仪的闭锁阈值
闭锁阈值将影响到激光陀螺仪标度因数的线性度和稳定度。闭锁阈值取决于谐振光路中 的损耗,主要是反射镜的损耗 激光陀螺是在光学干涉原理基础上发展起来的新型导航仪器,成为新一代捷联式惯性导航系 统理想的主要部件,用于对所设想的物体精确定位。石英挠性摆式加速度计是由熔融石英制 成的敏感元件,挠性摆式结构装有一个反馈放大器和一个温度传感器,用于测量沿载体一个 轴的线加速度。 光纤陀螺三轴惯测组合由三个光纤陀螺仪和三个石英挠性摆式加速度计组成,可以实时 地输出载体的角速度、线加速度、线速度等数据,具有对准、导航和航向姿态参考基准等多 种工作方式,用于移动载体的组合导航和定位,同时为随动天线的机械操控装置提供准确的 数据。主要性能:加表精度 1×10-4g ;光纤陀螺精度(漂移稳定性)≤1°/h ;标度固形线性度 ≤5×10-4 。 激光于1960 年在世界上首次出现。1962 年,美、英、法、前苏联几乎同时开始酝酿研制用激光来作为 方位测向器,称之为激光陀螺仪。 激光陀螺仪的原理是利用光程差来测量旋转角速度(Sagnac 效应)。在闭合光路中,由同一光源发出的 沿顺时针方向和反时针方向传输的两束光和光干涉,利用检测相位差或干涉条纹的变化,就可以测出闭合 光路旋转角速度。激光陀螺仪的基本元件是环形激光器,环形激光器由三角形或正方形的石英制成的闭合 光路组成,内有一个或几个装有混合气体(氦氖气体)的管子,两个不透明的反射镜和一个半透明镜。用 高频电源或直流电源激发混合气体,产生单色激光。为维持回路谐振,回路的周长应为光波波长的整数倍。 用半透明镜将激光导出回路,经反射镜使两束相反传输的激光干涉,通过光电探测器和电路输入与输出角 度成比例的数字信号。 [相关技术]控制技术;测量技术;半导体技术;微电子技术;计算机技术
编辑本段技术难点
激光陀螺仪需要突破的主要技术为漂移、噪声和闭锁阈值。
激光陀螺仪的飘移
激光陀螺仪的飘移表现为零点偏置的不稳定度,主要误差来源有:谐振光路的折射系数具有各向异性,氦氖等离子在激光管中的流动、介质扩散的各向异性等。
激光陀螺仪的噪声
激光陀螺仪的噪声表现在角速度测量上。噪声主要来自两个方面:一是激光介质的自发发射,这是激光 陀螺仪噪声的量子极限。二是机械抖动为目前多数激光陀螺仪采用的偏频技术,在抖动运动变换方向时,抖动角速率较低,在短时间内,低于闭锁阈值,将造成输入信号的漏失,并导致输出信号相位角的随机变化。
激光陀螺仪的闭锁阈值
闭锁阈值将影响到激光陀螺仪标度因数的线性度和稳定度。闭锁阈值取决于谐振光路中的损耗,主要是 反射镜的损耗。
编辑本段国外概况
美国斯佩里公司于1963 年首先次做出了激光陀螺仪的实验装置。1966 年美国霍尼威尔公司开始使用 石英作腔体,并研究出交变机械抖动偏频法,使这项技术有了使用的可能。1972 年,霍尼威尔公司研制出 GG-1300 型激光陀螺仪。1974 年美国国防部下令海军和空军联合制定研究计划,1975 年在战术飞机上试 飞成功,1976 年在战术导弹上试验成功。 进入80 年代以来,美国空军表示要坚定地把激光陀螺应用到空军系统中去,并与麦克唐纳·道格拉斯公 司签定了两项合同,以实施一项名为"综合惯性基准组件"的研制计划,其内容是研制一种采用激光陀螺的 双盒组件式传感器系统。海军也计划在80 年代内将激光陀螺惯导系统用到舰载飞机中,这种系统称为 CA1NS1 。陆军准备将激光陀螺用于陆军飞机的定位/导航、监视/侦察、火控以及飞行控制系统。 1985 年美国提出了战略防御计划(SDI)后,激光技术在军事系统和空间武器上的应用倍受重视。根据 SDI 预算,1985 财年在这方面投资10.4 亿美元,大部分用于开展激光实验,其中包括激光陀螺的研制。 90 年代,根据先进巡航导弹和战术飞机导航的要求,美国进行了激光陀螺捷联性能的研究(SPS)。麦 克唐纳·道格拉斯公司被选为SPS 的主承包商,其次还有霍尼威尔、利顿、洛克威尔、辛格·基尔福特等公 司参加。 国外激光陀螺仪的研制单位很多,其中,美国和法国研制的水平较高,此外还有俄罗斯、德国等国家。 1.美国 美国研制激光陀螺仪的厂家有霍尼威尔、利顿、斯佩里等公司。 (1)霍尼威尔公司 理想的战术惯性器件必须同时具有低成本、体积小、重量轻、坚固等几个特点,霍尼威尔公司的GG1308 和GG1320 就是为此研制的最新产品。 该公司采用的关键技术如下: 1)在提高精度方面 输出信号的细分技术,在小型化的RLG 中,保持所需的分辨率。提高抖动偏频的频率,以提高RLG 的 采样频率。小型化RLG 的惯性小,谐振频率高,在抖动偏频装置的设计上,可以提高频率。由此,可以提 高RLG 的采样频率和捷联惯性导航系统SINS 的计算频率,有利于保证捷联惯性导航系统SINS 的精度。 2)在降低成本方面 利用玻璃熔结工艺来实现反射镜和电极等的密封。采用BK-7 光学玻璃取代Zerodur 等零膨胀系数材料, 为此需要建立光波在谐振器中谐振的条件,并对温度误差采取补偿。采用GG1308 组成的一种惯导系统型 号为HGl500 一IMU。采用GG1320 组成的惯导系统型号为H-764C 。 (2)基尔福特公司 在单轴RLG 的基础上,为满足小型卫星和航天器的需要,该公司研制了微型三轴激光陀螺仪MRLG。 该公司采用力反馈式加速度计和MRLG 组成惯性测量组合IMU。这种惯性导航系统也可用于战术武器,包 括鱼雷。 2.法国 法国的激光陀螺仪和系统技术具有很强的实力。法国SWXTANT 公司和SAGEM 公司均从70 年代开始 研究激光陀螺技术,到目前已经形成不同尺寸和精度的激光陀螺仪。 (1)SEXTANT 公司 SEXTANT 公司1972 年开始研究激光陀螺仪,1979 年SEXTANT 型激光陀螺仪首先用于"美洲虎"直升 机飞行。1981 年33cm 型激光陀螺仪在ANS 超音速导弹项目中标,1987 年首次把激光陀螺仪用在"阿里 安"4 火箭的飞行,1990 年SEXTANT 公司在法国未来战略导弹项目上中标。 (2)SAGEM 公司 SAGEM 公司从1977 年开始研究环行激光陀螺仪。1987 年组装了第一个样机GLS32 型。在工艺成熟 后,主要生产用于航空及潜水艇的捷联惯导系统。1987 年组装了GLC16 型样机,主要用于直升机和小型 运载火箭的捷联惯导系统。
编辑本段影响
作为飞行器惯导系统核心的惯性器件,在国防科学技术和国民经济的许多领域中占有十分重要的地位。 激光陀螺仪花费了很长时间和大量投资解决了闭锁问题,直到80 年代初才研制出飞机导航级仪表,此后就 迅速应用于飞机和直升机,取代了动力调谐陀螺和积分机械陀螺仪。目前已广泛用于导航、雷达和制导等 领域。
参考资料: 百度百科
回答者: 114.100.206.* 2010-10-16 16:11
自己想真笨!!!!!!!!!!!11
回答者: 114.100.203.* 2010-10-16 21:20
你是七中的吧,我妹他们老师就布置了这个。不过答案不能给你,你总不能跟我妹写一样的吧。你可以从网上查查。然后结合一下就差不多了。
回答者: 棒糖云 - 二级 2010-10-17 00:37
七中的小盆友千万不要抄!因为我抄过了!哈哈!
回答者: 60.171.68.* 2010-10-17 08:59
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到底要不要,别啰嗦,我也是7中的

我也有作业啊,5555555!!!

你是谁,几班,咱俩兄弟啊

玩来了一步啊失败

偶是七中四班的,你们呢?告诉哥!!!!!!!!!!

我是3班的,你是几班的哈

你是谁
几班的?
我是尹闯
你还在雷人呢?

你知道答案?

闯哥你也来抄了
科普老师真是疯了
我是104吴欣慧
o()^))o 唉你怎么不早点回答啊!我都交过作业了!!!(回复楼下的)

陀螺仪,是一种用来传感与维持方向的装置,基于角动量不灭的理论设计出来的。陀螺仪主要是由一个位于轴心可以旋转的轮子构成。 陀螺仪一旦开始旋转,由于轮子的角动量,陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。陀螺仪多用于导航、定位等系统。
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,...

全部展开

陀螺仪,是一种用来传感与维持方向的装置,基于角动量不灭的理论设计出来的。陀螺仪主要是由一个位于轴心可以旋转的轮子构成。 陀螺仪一旦开始旋转,由于轮子的角动量,陀螺仪有抗拒方向改变的趋向。陀螺仪多用于导航、定位等系统。
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。
现在广泛使用的MEMS陀螺(微机械)可应用于航空、航天、航海、兵器、汽车、生物医学、环境监控等领域。并且MEMS陀螺相比传统的陀螺有明显的优势:
1、体积小、重量轻。适合于对安装空间和重量要求苛刻的场合,例如弹载测量等。
2、低成本。
3、高可靠性。内部无转动部件,全固态装置,抗大过载冲击,工作寿命长。
4、低功耗。
5、大量程。适于高转速大g值的场合。
6、易于数字化、智能化。可数字输出,温度补偿,零位校正等。
根据框架的数目和支承的形式以及附件的性质决定陀螺仪的类型有:
三自由度陀螺仪(具有内、外两个框架,使转子自转轴具有两个转动自由度。在没有任何力矩装置时,它就是一个自由陀螺仪)。
二自由度陀螺仪(只有一个框架,使转子自转轴具有一个转动自由度)。
根据二自由度陀螺仪中所使用的反作用力矩的性质,可以把这种陀螺仪分成三种类型:
速率陀螺仪(它使用的反作力矩是弹性力矩);
积分陀螺仪(它使用的反作用力矩是阻尼力矩);
无约束陀螺(它仅有惯性反作用力矩);
现在,除了机、电框架式陀螺仪以外,还出现了某些新型陀螺仪,如静电式自由转子陀螺仪,挠性陀螺仪,激光陀螺仪等。
1、陀螺工作站的原理
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铅直方向的倾向。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)。当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。
2、陀螺工作站的构造
陀螺经纬仪的陀螺装置由陀螺部分和电源部分组成。此陀螺装置与全站仪结合而成。陀螺本体在装置内用丝线吊起使旋转轴处于水平。当陀螺旋转时,由于地球的自转,旋转轴在水平面内以真北为中心产生缓慢的岁差运动。旋转轴的方向由装置外的目镜可以进行观测,陀螺指针的振动中心方向指向真北。利用陀螺经纬仪的真北测定方法有“追尾测定”和“时间测定”等。
追尾测定[反转法]
利用全站仪的水平微动螺丝对陀螺经纬仪显示岁差运动的刻度盘进行追尾。在震动方向反转的点上(此时运动停止)读取水平角。如此继续测定之,求得其平均震动的中心角。用此方法进行20分钟的观测可以求得+/-0。5分的真北方向。
时间测定[通过法]
用追尾测定观测真北方向后,陀螺经纬仪指向了真北方向,其指针由于岁差运动而左右摆动。用全站仪的水平微动螺丝对指针的摆动进行追尾,当指针通过0点时反复记录水平角,可以提高时间测定的精度,并以+/-20秒的精度求得真北方向。
3、 陀螺全站仪的应用实例
3.1 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(shield tunnel)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。如果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。
3.2 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(根据建设省测量规范)。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。
3.3 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

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