陀螺仪确定真北方向的基本原理

如题所述

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、飞弹中的陀螺仪是靠内部所提供的动力,使其保持高速转动。

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靠,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。

参考资料:http://zhidao.baidu.com/question/44859689.html?si=1

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陀螺罗经为什么能指示真北方向?
陀螺罗经指示的真北实际上是地球自转角速度北向分量 所确定的方向( 为地球自转角速度, 为陀螺罗经所在的纬度)。如右图所示,在北半球的某一点,将二自由度陀螺仪的外框轴垂直放置,起始时自转轴在水平面内偏东。由于角速度 的存在以及自转轴相对惯性空间稳定,所以自转轴将绕内框轴偏离水平面做上...

如何测定真北方向
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陀螺全站仪原理是什么
陀螺全站仪原理自由陀螺仪有两个特性:1、陀螺轴在不受外力作用时,它的方向始终指向初始恒定方位,所谓定轴性。2、陀螺轴在受外力作用时,将产生非常重要效应—“进动”,所谓进动性。没有任何外力作用,并具有三个自由度的陀螺仪叫做自由陀螺仪。陀螺转子安置在内环上;内环又安置在外环上。内环和外环...

陀螺全站仪原理是什么 陀螺全站仪使用注意事项
陀螺仪绕地球子午线摆动,其进动可以通过小镜观察,通过全站仪水平度盘读出进动中心,即真北方向。当视准轴与进动中心一致时,望远镜即可照准真北方向。陀螺全站仪应用领域及价格 陀螺全站仪广泛应用于大型隧道、地铁、矿山、导弹发射、炮兵阵地联测等领域,主要用途为高精度测量。由于其高精度需求,价格相对较高...

陀螺罗经陀螺罗经指北原理
自由陀螺仪转变为陀螺罗经的方法是通过控制力矩克服地球自转角速度的垂直分量对自由陀螺仪主轴的视运动影响。控制力矩可以通过直接控制法或间接控制法获得,具体方式包括重力控制力矩、电磁控制力矩等。陀螺罗经通过控制力矩使主轴获得自动找北的能力,但主轴仍会进行等幅摆动,形成等幅椭圆轨迹。陀螺罗经的自由...

陀螺仪工作原理与应用
陀螺工作站的原理基于高速旋转物体的旋转轴趋向于铅直方向的倾向。当旋转物体横向倾斜时,重力作用于增加倾斜的方向,轴向垂直方向移动,产生摇头运动(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,陀螺的旋转体在水平面内产生岁差运动。当轴平行于子午线而静止时,陀螺经纬仪可以...

怎么用陀螺仪定向?
办法是让人造卫星绕着规定的轴自转起来,使它变成一个陀螺,旋转轴总是指向规定的方向,就可以保持一定的姿态了,同时,让天线和必要的部分沿着同一轴反向旋转,于是,天线就总是对准地球了,这就是被称做人造地球卫星的双旋稳定技术。这些不管多么复杂的技术,其基本原理还是利用了陀螺的特性。

陀螺仪原理,怎么测角度?
陀螺仪测角度的工作原理:陀螺仪本身与引力有关,因为引力的影响,不均衡的陀螺仪,重的一端将向下运行,而轻的一端向上。在引力场中,重物下降的速度是需要时间的,物体坠落的速度远远慢于陀螺仪本身旋转的速度时,将导致陀螺仪偏重点,在旋转中不断的改变陀螺仪自身的平衡,并形成一个向上旋转的速度...

陀螺仪有什么作用?
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陀螺仪有什么用 陀螺仪的应用实例
在隧道等挖掘工程中,陀螺经纬仪可以提供绝对高精度的方位基准,减少检测作业。当有通视障碍时,陀螺仪可以获取方向角,不受天气和时间的影响。在建筑申请时,使用陀螺经纬仪测量可以获得高精度的真北方向测定,为日照或日影条件的高度限制提供准确的数据。

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