啥是陀螺儀?它用在智慧型手機上到底有什麼作用?

　　說到陀螺儀有什麼用，小編只能說，必不可缺吧!尤其是現在的智能終端已經大面積使用，之前因為成本較高，普遍用在飛機、航母及大型運作設備上，就用現在的智慧型手機來研究下陀螺儀吧，之後還會介紹清楚陀螺儀的特性，看完大家就能完全理解陀螺儀了。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201802/375710.htm

　　1.現在智慧型手機上採用的陀螺儀是MEMS(微機電)陀螺儀，手機中陀螺儀的運用首先用在遊戲的控制上，相比傳統重力感應器只能感應左右兩個維度的(多軸的重力感應是可以檢測到物體豎直方向的轉動，但角度難判斷)變化，陀螺儀通過對偏轉、傾斜等動作角速度的測量，可以實現用手控制遊戲主角的視野和方向。

　　2.可以幫助手機攝像頭防抖。在我們按下快門時，陀螺儀測量出手機翻轉的角度，將手抖產生的偏差反饋給圖像處理器，用計算出的結果控制補償鏡片組，對鏡頭的抖動方向以及位移作出補償，實現更清晰的拍照效果。

　　3.能輔助GPS進行慣性導航。特別是在沒有GPS信號的隧道、橋梁或高樓附近，陀螺儀會測量運動的方向和速度，將速度乘以時間獲得運動的距離，實現精確定位導航，並能修正導航線路。

　　這就是手機陀螺儀的作用，有沒有覺得這手機陀螺儀很不可缺少呢?

　　陀螺儀的特性

　　接下來，我們用圖來說說陀螺儀的特性。

　　「陀螺儀」是敏感角位移的裝置，重要特性有定軸性和進動性。

　　定軸性

　　定軸性很好理解，陀螺儀在高速旋轉過程中具有動量矩H，在不受外力矩作用時，自轉軸將相對慣性空間保持方向不變的特性。

　　進動性

　　進動性是二自由度陀螺儀裡面的概念。二自由度陀螺儀模型如下：

　　外框能夠繞外框軸旋轉，內框能夠繞內框軸旋轉，中間是旋轉的陀螺和自轉軸。

　　進動性是指的這樣的現象：

　　在陀螺轉子高速轉動的情況下，如果按如圖所示用力作用於內框架，會使得外框架按如圖所示方向轉動，從而導致動量矩H(即自轉軸的方向)相應轉動。或者另外一種情況：

　　用力推動外框，使得內框架繞內框軸轉動。

　　類似於牛頓第三定律，當推動外框架或者內框架改變動量矩H的方向時，陀螺儀會產生反作用力矩，其大小與外力矩相等，方向相反。這也是陀螺儀的基本特性之一。

　　陀螺儀的應用和總結

　　陀螺儀陀螺儀是一種既古老而又很有生命力的儀器，從第一臺真正實用的陀螺儀器問世以來已有大半個世紀，但直到現也，陀螺儀仍在吸引著人們對它進行研究，這是由於它本身具有的特性所決定的。陀螺儀最主要的基本特性是它的穩定性和進動性。人們從兒童玩的地陀螺中早就發現高速旋轉的陀螺可以豎直不倒而保持與地面垂直，這就反映了陀螺的穩定性。研究陀螺儀運動特性的理論是繞定點運動剛體動力學的一個分支，它以物體的慣性為基礎，研究旋轉物體的動力學特性。

　　陀螺儀器最早是用於航海導航，但隨著科學技術的發展，它在航空和航天事業中也得到廣泛的應用。陀螺儀器不僅可以作為指示儀表，而更重要的是它可以作為自動控制系統中的一個敏感元件，即可作為信號傳感器。根據需要，陀螺儀器能提供準確的方位、水平、位置、速度和加速度等信號，以便駕駛員或用自動導航儀來控制飛機、艦船或太空梭等航行體按一定的航線飛行，而在飛彈、衛星運載器或空間探測火箭等航行體的制導中，則直接利用這些信號完成航行體的姿態控制和軌道控制。作為穩定器，陀螺儀器能使列車在單軌上行駛，能減小船舶在風浪中的搖擺，能使安裝在飛機或衛星上的照相機相對地面穩定等等。作為精密測試儀器，陀螺儀器能夠為地面設施、礦山隧道、地下鐵路、石油鑽探以及飛彈發射井等提供準確的方位基準。

　　總結：

　　陀螺儀在生活和軍事領域都有重要作用。小到手機，大到衛星，都能見到它的身影。

　　飛行器姿態控制是陀螺特性的重要應用，是定軸性的體現。垂直陀螺儀給飛行器建立地垂線基準，道理很簡單，飛行器在空中飛行過程中，不管姿態如何改變，垂直陀螺儀始終指向垂直方向不變，從而提供有關姿態角的信息。當然，由於陀螺自身漂移和環境變化，需要修正裝置隨時校準修正。

　　同樣，水平陀螺儀指示水平方向，給飛行器的航向角修正提供信息。

　　陀螺羅經是一種依靠陀螺儀指示真北的裝置。它利用地球自轉角速度和重力力矩的綜合作用，能夠使自轉軸自動尋找真北，而不需要依靠地磁場。現在也有了長足的進步和發展。由此可見，陀螺儀器的應用範圍是相當廣泛的，它在現代化的國防建設和國民經濟建設中均佔重要的地位。