陀螺仪在惯性导航系统中的重要应用

陀螺仪的应用领域十分广泛，作为信号传感器，它可以提供姿态、速度、位置等信息，为导航体和武器系统提供导航或制导；作为稳定器，陀螺仪可以安装在各种载体上，辅助其减小摇摆，达到稳定；作为精密测试仪器，陀螺仪能够为地面设施、矿山隧道、地下铁路、石油钻探以及导弹发射井等提供准确的方位基准（图7）。

图7　陀螺仪应用状况分析［2］

以陀螺仪和加速度计为主要惯性元件的惯性导航系统（INS）是陀螺仪的典型应用。INS是一种自主式的导航设备，能连续、实时地提供载体位置、姿态、速度等信息。其主要特点是不依赖外界信息，不受气候条件和外部因素的干扰，同时也不向外部辐射能量，隐蔽性好，这就很好地弥补了全球卫星导航系统依赖无线电波，抗干扰能力、抗欺骗能力较差的不足。因此，采用惯性/卫星组合导航技术可实现全球范围内高精度连续导航，而且惯性导航系统输出的信号具有连续性和普遍存在性，从而使得载体可在任何时间和任何地点连续工作。以惯性技术为基础的组合导航是导航技术的研究重点，并将进一步向多传感器融合的方向发展。(www.xing528.com)

惯性导航及控制系统最初主要服务于航空航天、陆上海上的军事用途，是现代国防系统的核心技术产品。无论是神舟飞天、蛟龙下海，还是各种现代化的武器装备，陀螺以及惯性导航系统都是必不可少的。随着成本的降低和需求的增长，惯性导航技术的应用领域被拓宽，在国民经济中发挥着越来越重要的作用，已经被应用于民用运载工具以及资源勘测、海洋探测、大地测量、隧道铁路建设等商用领域。未来，它还将会在消费电子、医疗电子、室内导航等领域更便捷有效地服务于人民生产生活。