陀螺定向论文(陀螺定向的作业过程)
1. 陀螺定向的作业过程
陀螺发射器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、飞弹中的陀螺仪是靠内部所提供的动力，使其保持高速转动。
陀螺发射器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。
2. 陀螺定向仪器
陀螺仪全站仪定向测量的基本原理：陀螺经纬仪是根据自由陀螺仪(在不受外力作用时,具有三个自由度的陀螺仪)的原理而制成的。
自由陀螺仪具有以下两个基本特性:陀螺轴在不受外力作用时,它的方向始终指向初始恒定方向;陀螺轴在受到外力作用时,将产生非常重要的效应——“进动”。
自由陀螺仪的上述两个特性,可通过以下实验予以证明。陀螺仪左端为一可转动的陀螺,右端为一可移动的悬重,当调节悬重的位臵使杠杆水平时,可以看到陀螺转动后,其轴线的方向始终保持不变,即可验证定轴性。当将悬重向左移动一小段距离,即相当于陀螺轴受到一个向下的作用力时,陀螺转动后,杠杆将保持水平,但将在水平面上作逆时针方向的转动;同理,将悬重右移一小段距离,即陀螺轴受到一个向上的作用力时,陀螺转动后,杠杆仍保持水平,但将在水平面上作顺时针方向的转动,这样即可验证自由陀螺仪的进动性。
3. 陀螺定向测量取费标准
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4. 陀螺定向的原理
绕一个支点高速转动的刚体称为陀螺(top)。通常所说的陀螺是特指对称陀螺，它是一个质量均匀分布的、具有轴对称形状的刚体，其几何对称轴就是它的自转轴。
在一定的初始条件和一定的外力矩在作用下，陀螺会在不停自转的同时，还绕着另一个固定的转轴不停地旋转，这就是陀螺的旋进(precession)，又称为回转效应(gyroscopic effect)。陀螺旋进是日常生活中常见的现象，许多人小时候都玩过的陀螺就是一例。
人们利用陀螺的力学性质所制成的各种功能的陀螺装置称为陀螺仪(gyroscope)，它在科学、技术、军事等各个领域有着广泛的应用。比如：回转罗盘、定向指示仪、炮弹的翻转、陀螺的章动、地球在太阳（月球）引力矩作用下的旋进（岁差）等。
5. 陀螺定向的基本原理及其优点
角速率陀螺是一种用于感知和测量旋转、角速度等物理量的仪器。它主要是由一个陀螺组件和一个传感器组件构成。
在角速率陀螺中，陀螺组件会随着物体旋转而产生旋转力矩，同时由于陀螺效应（例如，陀螺的自转轴始终沿着运动方向），使得陀螺组件保持自身的定向不变。传感器组件可以感知和测量陀螺组件中的旋转信号，并将其转换为电信号输出。
角速率陀螺可以应用于惯性导航、飞行控制、运动控制、姿态控制等领域，用于感知和测量三维空间中的角速度、角位移、角加速度等物理量，为实现精准的控制和定位提供帮助。
6. 陀螺定向实验目的
经纬仪根据度盘刻度和读数方式的不同，分为游标经纬仪，光学经纬仪和电子经纬仪。目前我国主要使用光学经纬仪和电子经纬仪，游标经纬仪早已淘汰。电子经纬仪光学经纬仪光学经纬仪电子经纬仪光学经纬的水平度盘和竖直度盘用玻璃制成，在度盘平面的周诶边缘刻有等间隔的分划线，两相邻分划线间距所对的圆心角称为度盘的格值，又称度盘的最小分格值。一般以格值的大小确定精度，分为：DJ6度盘格值为1°DJ2度盘格值为20′DJ1(T3)度盘格值为4′按精度从高精度到低精度分：DJ07,DJ1,DJ2,DJ6,DJ30等(D,J分别为大地和经纬仪的首字母)经纬仪是测量任务中用于测量角度的精密测量仪器，可以用于测量角度、工程放样以及粗略的距离测取。整套仪器由仪器、脚架部两部分组成。应用举列(已知A、B两点的坐标，求取C点坐标)：是在已知坐标的A、B两点中一点架设仪器(以仪器架设在A点为列)，完成安置对中的基础操作以后对准另一个已知点(B点)，然后根据自己的需要配置一个读数1并记录，然后照准C点(未知点)再次读取读数2。读数2与读书1的差值既为角BAC的角度值，再精确量取AC、BC的距离，就可以用数学方法计算出C点的精确坐标。一些建设项目的工地上，我们会经常看到一些技术人员架着一台仪器在进行测量工作，他们所使用的仪器就是经纬仪。经纬仪最初的发明与航海有着密切的关系。在十五十六世纪，英国、法国等一些发达国家，因为航海和战争的原因，需要绘制各种地图、海图。最早绘制地图使用的是三角测量法，就是根据两个已知点上的观测结果，求出远处第三点的位置,但由于没有合适的仪器，导致角度测量手段有限，精度不高，由此绘制出的地形图精度也不高。而经纬仪的发明，提高了角度的观测精度，同时简化了测量和计算的过程，也为绘制地图提供了更精确的数据。后来经纬仪被广泛地使用于各项工程建设的测量上。经纬仪包括基座、度盘(水平度盘和竖直度盘)和照准部三个部分。基座用来支撑整个仪器。水平度盘用来测量水平角。照准部上有望远镜、水准管以及读数装置等等。经纬仪是测量工作中的主要测角仪器。由望远镜、水平度盘、竖直度盘、水准器、基座等组成。测量时，将经纬仪安置在三脚架上，用垂球或光学对点器将仪器中心对准地面测站点上，用水准器将仪器定平，用望远镜瞄准测量目标，用水平度盘和竖直度盘测定水平角和竖直角。按精度分为精密经纬仪和普通经纬仪;按读数设备可分为光学经纬仪和游标经纬仪;按轴系构造分为复测经纬仪和方向经纬仪。此外，有可自动按编码穿孔记录度盘读数的编码度盘经纬仪;可连续自动瞄准空中目标的自动跟踪经纬仪;利用陀螺定向原理迅速独立测定地面点方位的陀螺经纬仪和激光经纬仪;具有经纬仪、子午仪和天顶仪三种作用的供天文观测的全能经纬仪;将摄影机与经纬仪结合一起供地面摄影测量用的摄影经纬仪等。
7. 陀螺定向规范要求
陀螺仪是用高速回转体的动量矩敏感壳体相对惯性空间绕正交于自转轴的一个或二个轴的角运动检测装置。利用其他原理制成的角运动检测装置起同样功能的也称陀螺仪。
人们利用陀螺的力学性质所制成的各种功能的陀螺装置称为陀螺仪(gyroscope)，它在科学、技术、军事等各个领域有着广泛的应用。比如：回转罗盘、定向指示仪、炮弹的翻转、陀螺的章动等。
8. 陀螺定向实验报告
是对采用陀螺元件确定钻孔倾斜方位角的测斜仪统称。最经典的是采用机械框架式陀螺元件的测斜仪，在过去的几十年里几乎全都是在用这类陀螺测斜仪。这种陀螺测斜仪测量的方位是相对的。
仪器下到钻孔中去之前，需要在地面确定对准一个方向，然后启动机械陀螺，这个陀螺是安装在有三自由度的万向框架上，让它达到稳定的高速旋转状态。 这时陀螺就有了定向性。下井测量时，仪器自转和钻孔倾斜方向的偏转在理想情况下都不能改变陀螺转子的起始指向，测量和记录仪器相对起始指向所转过的角度，就能计算出钻孔的倾向。
显然，钻孔的倾向是在陀螺起始方向上起算的，测量结果称作相对方位。上世纪90年代后期出现了硅微机械陀螺元件，这种元件没有传统机械陀螺那种保持定向性的高速转子，实际上是一种角速度敏感元件。 把它装在测斜仪上，对角速度信号进行积分，理论上就可以计算出仪器在钻孔中运动时，相对起始方向所转过的角度。
进一步也就可以计算出钻孔相对起始方向的倾斜角度变化。但实际上由于灵敏度、噪声、漂移等因素影响，目前还不能做到实用水平。对角速度测量有更高灵敏度和精度的光纤陀螺、动力调谐陀螺近些年来被成功应用到测斜仪中。
虽然这些元件也称为陀螺仪，但和硅微机械陀螺仪一样，都是角速度敏感元件。与硅微机械陀螺不同的是，它们对角速度的灵敏度高了好几个数量级。利用它们对角速度的高灵敏度特性，我们可以用它来直接测量地球自转的角速度矢量，再进行计算处理就能确定钻孔的倾斜方位。
这个方位是相对地球北极方向的方位，有人称作真北方位角。 这种陀螺测斜仪称为自寻北陀螺仪，是目前最好水平，用途最广的测斜仪。
类
9. 陀螺仪定向的作业过程
采用了数字的陀螺仪和加速度传感器6轴传感器。这个飞控设置很简单，可调左右平衡增益、前后平衡增益，飞行方向增益这3个电位器。
4个通道输入（1：副翼通道:2：升降通道:3：方向通道:4：飞行方式选择通道）
飞行方式选择通道：
无GPS时三档开关选择：平衡模式、3D模式（可实现稳定的倒飞、吊机）、手控模式
有GPS时三档开关选择：平衡模式、定高定向模式（由平衡模式切至中间位置）、定高模式（由返航模式切至中间位置）、自动返航模式
摇杆打满对应锁角40度，摇杆松开飞机锁定平飞，而非单纯陀螺增稳。
在平衡模式时，松开控制杆，飞机自动水平飞行。不带姿态系统、仅带陀螺增稳功能的陀螺仪，（功能是保持当前姿态），摇杆松开，还继续保持当前姿态，就会炸机）
3D模式，可以实现各种姿态稳定飞行。
GPS模式下有4种飞行方式：
1：平衡飞行模式
2：定高定向模式（高度，飞行方向锁定，但目的高度和飞行方向均可以微调，此模式在FPV中非常方便）
3：定高模式（高度锁定，副翼控制参照平衡模式，目的高度可以可以微调）
4：自动返航模式（完全由GPS控制，返回“家”的位置）
尺寸很小，2.5CM * 4.5CM * 1CM 和一般接收机差不多
4： 支持外接爆闪灯，可以夜空中显示飞机位置。
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