SL-IMU-1-惯性技术简介
SL-IMU-1-惯性技术简介
1.惯性技术发展历史
1852年:在傅科摆基础上,提出了关于陀螺的定义、原理及应用设想;
在1900与1910之间:陀螺仪技术形成和发展的开端:陀螺罗经用于船舰的导航;
1910:提出舒勒调谐原理:为惯导系统的发展奠定了重要的应用理论基础;
在1920到1930之间:陀螺转弯仪、陀螺地平仪和陀螺方向仪作为指示仪表在飞机上使用;
1940到1950之间:惯性制导技术在德国的V-2火箭和导弹上的开创性应用;
1950:惯性级精度的液浮陀螺仪研制成功
1950到1960之间:惯导系统在飞机上试飞成功;核潜艇完成了依靠惯导系统冰下穿越北极;
上面可以忽略不计!!!!!!!!!
2、惯性器件---机械陀螺
定轴性:当陀螺转子以高速旋转时,在没有任何外力矩作用在陀螺仪上时,陀螺仪的自转轴在惯性空间中的指向保持稳定不变,即指向一个固定的方向;同时反抗任何改变转子轴向的力量。
进动性:当转子高速旋转时,若外力矩作用于外环轴,陀螺仪将绕内环轴转动;若外力矩作用于内环轴,陀螺仪将绕外环轴转动。其转动角速度方向与外力矩作用方向互相垂直。
机械陀螺(很少用了!!!)
惯性器件-激光陀螺
sagnac效应由法国物理学家于1913年发现,其原理是干涉仪相对惯性空间静止时,光路A和B的光程相等,当有角速度时,光程不相等,便会产生干涉。
惯性器件-光纤陀螺
同样基于Sagnac效应,传播介质改成了光纤。
惯性器件--MEMS陀螺
科里奥利力(Coriolis force ,简称科氏力),是对旋转体系(比如自转的地球,旋转的圆盘等)中进行直线运动的质点由于惯性相对于旋转体系产生的直线运动的偏移的一种描述。
科里奥利力:意思就是说圆盘静止的时候,从里面往外面画出来的是一条直线;假设圆盘旋转了,旋转以后球画出来的就不是一条直线了,是一条弧线,也就是说,如果一个东西往前运动,然后旋转,它运动所在载体上的时候,这个运动的东西会受到一个力,往另一个方向去走,这就是科里奥利力的概念,上面的F;说明一下这个力的方向,因为小球是要由里往外运动,而旋转的话会带动小球往旋转的方向运动,但是为了维持由里往外的运动方向,则就产生了一个与旋转方向相反的力F。只是个人的理解。
一个物体在旋转盘静止的时候,由内往外画直线,则是一条直线;如果旋转盘运动,则画出来的线就是如上面所示的弧线;
在没有旋转的时候,是沿着直线去摆动的,上下移动;
在有旋转的时候,由于收到科里奥利力的作用,这个摆动就不会走直线,而是画弧线,可以从支撑这个摆架的四个角收到扭动的力,这个扭动力量的大小就反应了角速度的大小,通过这种方式来测量角速度;
保持原来的运动状态不变就叫做惯性
当一个球放在圆盘上,由里往外运动的时候,它自己正常是要走直线的,旋转的时候,由于惯性的作用它会沿直线的方向去走,就是不想让你改变我运动状态的这样一个反向的力,这就是科里奥利力;
不想改变自己的转轴,要反抗它,那这就是静动性。
惯性器件-加速度计
当运载体相对惯性空间做加速度运动时,仪表壳体也随之做相对运动,质量块保持惯性,朝着与加速度方向相反的方向产生位移(拉伸或者压缩弹簧)。当位移量达到一定值时,弹簧给出的力使质量块以同一加速度相对惯性空间做加速运动,加速度的大小与方向影响质量块相对位移的方向与拉伸量。
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