水面舰船用的环形激光陀螺导航仪（船用螺旋桨螺距测量仪）
本文目录一览：
- 1、激光陀螺仪的用途
- 2、激光陀螺仪的国外概况
- 3、陀螺的现实应用
- 4、环形激光陀螺仪的形状原理性能
- 5、激光陀螺和光纤陀螺是一回事吗
激光陀螺仪的用途
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。另一方面，陀螺仪也比传统罗盘方便，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；另一方面，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。
激光陀螺仪的国外概况
美国斯佩里公司于1963 年首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，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。
陀螺的现实应用
陀螺以其多变的玩法，依然受到广大朋友的喜欢。陀螺已经不单单是作为玩具这么简单了，它的重要性在于：科学家根据陀螺的力学特性研发了一种科学仪器-陀螺仪，广泛运用于科研、军事技术等领域中。而且陀螺仪的种类也相当多。下面介绍几种常见的陀螺仪。
激光陀螺：是一种较为先进的陀螺仪，其原理是利用旋转时环型激光器发出的两道光束之间的频率差来测定角度、方位等。激光陀螺仪被用于舰船、飞机等的 导航和跟踪。
光纤陀螺仪:光纤陀螺是继激光陀螺后的新一代陀螺仪，其原理类似于激光陀螺仪，但与激光陀螺仪相比，光纤陀螺仪没有闭锁问题，也不用在石英块精密加工出激光，成本较低。各国都在努力研发光纤陀螺仪。
陀螺主要运用于测定角度（倾斜度），速度，方位等。根据其用处不同，陀螺仪又可分为速率陀螺和陀螺测斜仪。速率陀螺仪主要用来测量被测物体转动的速度以此推算出相应的数据，来达到测量的目的。陀螺测斜仪是用来测量钻孔斜度和方位，主要运用于矿区、油田等。
◆国语日报字典：儿童玩具，下端有尖针，绕上细绳，急甩出去，在地上旋转。
◆新辞典(三民书局)：木制的儿童玩具，形状像弹头，用绳子从尖脚（可用竹、铁制成）绕向上部，再以尖脚向地抛下，快速抽拉绳子，陀螺就会直立旋转。
◆辞源（远流出版社）：陀螺者，木制，如小空钟，中实而无柄，绕以鞭之绳，卓于地，急掣其鞭。一掣，陀螺则转，无声也。视其缓而鞭之，转转无复往。转之疾，正如卓立地上，顶光旋旋，影不动也。
◆《玩游戏》的注解：任何东西，只要在重心的地方，插上一根棒子，再旋转棒子，来带动整体的旋转，那就是陀螺。
◆MSNEncarta Dictionary：a toy that spins around on a rounded or pointed base, traditionally a conical wooden toy that is set spinning by pulling a string wrapped around it. Also called spinning top .(译文:绕成一个圆形或在基准点转动的一种玩具，传统的圆锥形木制玩具藉由拉扯缠绕在它周围的绳子而转动。称作旋转陀螺。)
◆牛津辞典(东华书局)：toy that spins and balances on a point, set in motion by hand, or by winding round it a string which is pulled away, and (in some case ) kept in motion by being whipped. (在一个点上保持平衡和旋转的玩具，可使用手转或拉扯卷绕在它周围的绳子使其转动，(在某些情况)可使用鞭打使其转动。)
◆以上各种解释，是以传统陀螺为例子所做的注解，若对现今多种多样的陀螺来说则较为狭义。陀螺在全世界许多民族都有类似的旋转玩具，但是经过现代科技的研究改良，已经开发出各种千奇百怪的形式，并赋予各式各样的功能；诸如，制作陀螺的材料已不再局限于木头、磁浮陀螺不需要接触到地面、手捻陀螺并不需要绳子、响陀螺可以发出声音来、战斗陀螺作成扁圆体等，均已超越了传统陀螺定义的范畴。因此认为陀螺广义的解释宜定义为：任何物体只要能以其重心为支点，受力後能保持稳定的自身旋转状态，则可称之为陀螺。
环形激光陀螺仪的形状原理性能
环形不是激光，是光纤，精度稍低，成本也低，原理和激光相似，光程差算角动量。。。。
激光陀螺和光纤陀螺是一回事吗
不是一回事
激光陀螺的基本元器件有氦氖激光器，全反射镜，半透半反射镜。激光陀螺集光、机、电、算等尖端科技于一身。广泛覆盖陆海空天多个领域。激光陀螺是衡量一个国家光学技术发展水平的重要标志之一。其工作原理为在闭合光路中，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发生干涉，利用检测相位差或干涉条纹的变化，可以测出闭合光路旋转角速度。
光纤陀螺是一种用于惯性导航的光纤传感器陀螺仪(gyroscope)意即“旋转指示器”，是指敏感角速率和角偏差的一种传感器．光纤陀螺仪是广义上的陀螺仪，是根据近代物理学原理制成的具有陀螺效应的传感器。因其无活动部件——高速转子，称为固态陀螺仪。这种新型全固态的陀螺仪将成为未来的主导产品，具有广泛的发展前途和应用前景。
