航空电气仪表及通信系统1.2_陀螺的一般知识2章节幻灯片.pptVIP

1.3 单自由度陀螺的特性 进动方向 角动量矢量(或自转角速度矢量)沿最短途径转向基座旋转角速度矢量方向。 两自由度陀螺等速进动；两自由度陀螺在外力矩消失后，立即停止进动。 y单自由度陀螺加速进动；单自由度陀螺在基座旋转停止后，等速进动。 进动特点 1.4 陀螺仪表的动力源 飞机上的陀螺仪表：地平仪、陀螺半罗盘和转弯侧滑仪。 它们靠气源或电驱动。 大多数轻型飞机上，地平仪和陀螺半罗盘的气源由真空系统提供，转弯仪由电气系统供电 。 飞行期间，应重视对真空系统真空度的监视。 如果真空系统压力在正常范围（4.4?5.2inHg）以外，气动陀螺仪表（通常指的是气动地平仪和气动陀螺半罗盘）的指示不可靠。 有些飞机上装备有真空系统压力低“GYROS”警告灯，当真空系统压力低于3?3.5inHg时，该灯燃亮 1.5 激光陀螺(laser gyroscope) （一）概述 1、定义 应用激光技术测量物体相对惯性空间的角速度和转动角度的光学装置。 2、优点 ①结构简单，没有活动的机械转子，不存在摩擦，也不受重力加速的影响； ②角速度测量范围很宽，从0.01°/小时到1000°/秒以上； ③测量精度很高，可达0.001°/小时； ④能直接提供数字式输出，与数字式计算机联接方便； ⑤启动很快，可以说是瞬间启动，而一般陀螺需要几分钟的启动准备时间； ⑥工作可靠，寿命长，总成本不高等。 (二)原理 1、组成 激光发生器、光电探测器等 敏感部分：环形激光腔 激光发生器：用来产生激光。 光电探测器：可以把光信号转变成电信号输出。 （二）原理 2、原理 光在激光器环形光路中行进时， 若 ω＝0， L1＝L2 ， △L ＝0式中：ω为激光器转动角速度； L1、L2为光束1、2的光程； △L 为光束1、2的光程差。 若 ω≠0，L1≠L2 △L ＝ω4S／C 即 △L∝ω 两束激光的光程差和转速成正比 式中：S为环形光路包围的面积； C为光速。 根据激光产生的原理，光程越长，波长越长，频率越小。 所以，两束激光的频率差和转速成正比 利用光电探测器，可以测量两束激光频率差(干涉条纹将会移动，其移动速度的大小和方向反映了角速度的大小和方向 )，从而得到载体的转速。 设激光陀螺环形光路为正三角形L=40cm，测量地球自转角速度，得到△f=8.87Hz；地球转一周时，两束激光的周期数差(即脉冲数)为7.66×105个。  （三）激光陀螺结构 激光陀螺结构 应用：在现代飞机上，激光陀螺广泛用作惯性导航系统的测量元件，用来测量飞机三维转动角速度。 结构：三角形氦氖激光器--产生激光；读出探测器--通过探测干涉条纹测量频率差；压电抖动马达--减小低速时的闭锁区误差。