陀螺雖小,但作為壹種玩具,它卻有著悠久的歷史。早在1926年的時候,山西夏縣西陰村仰韶文化遺址便出土了壹個陶制的小陀螺,由此可見,陀螺在我國至少有四五千年的歷史。宋朝時,嬪妃宮女中流行壹種叫做“千千”的遊戲,這是壹種類似手撚陀螺的貴族遊戲。“千千”是壹種針形物體,約三公分長,放在象牙做的圓盤中,通過手撚使其旋轉,誰的千千轉得時間長,誰就是勝者,這是早期的手旋陀螺。現在的壹些手旋陀螺是用橡果做的,在橡果蓋中心插人壹根筆直的細棍,用大拇指和食指捏住細棍的壹端,迅速壹撚,使其落在平面上旋轉,看誰轉得時間長。明朝劉侗在《帝京景物略》記載有童謠:“楊柳兒青,放空鐘;楊柳兒活,抽陀螺;楊柳兒死,踢毽子。”且附有具體玩法。可見陀螺已成為當時很常見的玩具,和現在的鞭旋陀螺已經沒什麽區別。
介紹壹下陀螺儀陀螺儀陀螺儀簡介 [編輯本段] 繞壹個支點高速轉動的剛體稱為陀螺(top)。通常所說的陀螺是特指對稱陀螺,它是壹個質量均勻分布的、具有軸對稱形狀的剛體,其幾何對稱軸就是它的自轉軸。 由蒼蠅後翅(特化為平衡棒)仿生得來。 在壹定的初始條件和壹定的外力矩在作用下,陀螺會在不停自轉的同時,還繞著另壹個固定的轉軸不停地旋轉,這就是陀螺的旋進(precession),又稱為回轉效應(gyroscopic effect)。 陀螺旋進是日常生活中常見的現象,許多人小時候都玩過的陀螺就是壹例。 人們利用陀螺的力學性質所制成的各種功能的陀螺裝置稱為陀螺儀(gyroscope),它在科學、技術、軍事等各個領域有著廣泛的應用。比如:回轉羅盤、定向指示儀、炮彈的翻轉、陀螺的章動、地球在太陽(月球)引力矩作用下的旋進(歲差)等。 陀螺儀原理 [編輯本段] 陀螺儀的原理就是,壹個旋轉物體的旋轉軸所指的方向在不受外力影響時,是不會改變的。人們根據這個道理,用它來保持方向,制造出來的東西就叫陀螺儀。我們騎自行車其實也是利用了這個原理。輪子轉得越快越不容易倒,因為車軸有壹股保持水平的力量。 陀螺儀在工作時要給它壹個力,使它快速旋轉起來,壹般能達到每分鐘幾十萬轉,可以工作很長時間。然後用多種方法讀取軸所指示的方向,並自動將數據信號傳給控制系統。 現代陀螺儀 [編輯本段] 現代陀螺儀是壹種能夠精確地確定運動物體的方位的儀器,它是現代航空,航海,航天和國防工業中廣泛使用的壹種慣性導航儀器,它的發展對壹個國家的工業,國防和其它高科技的發展具有十分重要的戰略意義。 傳統的慣性陀螺儀主要是指機械式的陀螺儀,機械式的陀螺儀對工藝結構的要求很高,結構復雜,它的精度受到了很多方面的制約。自從上個世紀七十年代以來,現代陀螺儀的發展已經進入了壹個全新的階段。1976年等提出了現代光纖陀螺儀的基本設想,到八十年代以後,現代光纖陀螺儀就得到了非常迅速的發展,與此同時激光諧振陀螺儀也有了很大的發展。 由於光纖陀螺儀具有結構緊湊,靈敏度高,工作可靠等等優點,所以目前光纖陀螺儀在很多的領域已經完全取代了機械式的傳統的陀螺儀,成為現代導航儀器中的關鍵部件。和光纖陀螺儀同時發展的除了環式激光陀螺儀外,還有現代集成式的振動陀螺儀,集成式的振動陀螺儀具有更高的集成度,體積更小,也是現代陀螺儀的壹個重要的發展方向。 現代光纖陀螺儀包括幹涉式陀螺儀和諧振式陀螺儀兩種,它們都是根據塞格尼克的理論發展起來的。塞格尼克理論的要點是這樣的:當光束在壹個環形的通道中前進時,如果環形通道本身具有壹個轉動速度,那麽光線沿著通道轉動的方向前進所需要的時間要比沿著這個通道轉動相反的方向前進所需要的時間要多。 也就是說當光學環路轉動時,在不同的前進方向上,光學環路的光程相對於環路在靜止時的光程都會產生變化。利用這種光程的變化,如果使不同方向上前進的光之間產生幹涉來測量環路的轉動速度,就可以制造出幹涉式光纖陀螺儀,如果利用這種環路光程的變化來實現在環路中不斷循環的光之間的幹涉,也就是通過調整光纖環路的光的諧振頻率進而測量環路的轉動速度,就可以制造出諧振式的光纖陀螺儀。 從這個簡單的介紹可以看出,幹涉式陀螺儀在實現幹涉時的光程差小,所以它所要求的光源可以有較大的頻譜寬度,而諧振式的陀螺儀在實現幹涉時,它的光程差較大,所以它所要求的光源必須有很好的單色性。 陀螺儀的用途 [編輯本段] 陀螺儀是壹種既古老而又很有生命力的儀器,從第壹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壹個分支,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壹個敏感元件,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、艦船或航天飛機等航行體按壹定的航線飛行,而在導彈、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、石油鉆探以及導彈發射井等提供準確的方位基準。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占重要的地位。 陀螺儀的基本部件 [編輯本段] 從力學的觀點近似的分析陀螺的運動時,可以把它看成是壹個剛體,。
從指南針到現代陀螺羅經有什麽樣的歷史我國在4000多年前的黃帝時代就發明了指南針,戰國時已經開始應用 “司南”。大約在公元前1世紀,我國的巫師用壹個按北鬥七星的形狀用磁鐵礦 做成的勺子,放在壹個光滑的銅天盤上指示北極。大約在公元1090年,我國的 領航員將指南針應用在了導航實踐上。 歐洲到11世紀才學會制造指南針。公元1190年,意大利領航員開始用壹 碗水漂起壹顆鐵針,用磁鐵礦或天然磁石使鐵針磁化,根據鐵針偏轉的方向來 檢查他們對方向的估計是否正確。到約1250年,這種東西已發展成為航海羅 盤,航海羅盤由壹個裝在玻璃盒子裏的刻度和安在支軸上的壹顆處於平衡狀態 的針組成。它在白天指示水平方向,在夜晚被置於有燈光照明的羅經櫃內。 14世紀初,意大利人喬亞首先把用紙做成的方向刻度盤和磁針連接在壹起 傳動。這是磁羅經發展過程中的壹次飛躍。從此船舶辨向就不必再用手轉動羅 盤了。16世紀,意大利人卡爾登制成平衡環,使磁羅經在船舶搖晃中也能保持 水平。 陀螺羅經又稱電羅經,是壹種提供正北基準的指向儀器。它是根據法國學 者傅科1852年提出的利用陀螺儀作為指向儀器的原理而制造的。陀螺羅盤有兩 個優點:既不因接近金屬而偏轉,又指向正北而非磁北。現代陀螺羅經由主羅 經和附屬儀器兩部分組成,並向著尺寸小、重量輕、使用壽命長、維修方便、 操作簡便並能適用於大、中、小型船舶的趨勢發展。它的靈敏部分壹般都制成 密封球形,並用特制的液體支承以提高其精確度和可靠性。無論其在惡劣環境 條件下的可靠性,還是其精確程度,都遠非當年的指南針所能比的了。
關於陀螺的起源、歷史、發展陀螺的起源因年代久遠並無詳細紀錄可供查考,但是在新石器時代的遺址中出土過陀螺,如江蘇常州出土的新石器馬家窯文化木陀螺及山西龍山文化遺址中出土陶陀螺;目前文史記載則多以宋朝時出現的壹種類似陀螺的玩具為開端,稱做“千千”(或稱千千車);那是壹個中心軸(鐵制)長約壹寸的圓盤形(直徑約四寸)物體,用手撚在盤中旋轉,比賽誰轉得久,這是當時身處深宮後院的嬪妃宮女用以打發寂寥時光的遊戲之壹。 在臺灣故宮博物院收藏的宋代蘇漢臣(開封人,曾在北宋徽宗宣和畫院當過招待,以劉宗古為師,工於釋道人物之畫,尤其嬰戲畫更有獨創之功力)《嬰戲圖》中,畫面的前方有兩個孩童,正打著陀螺玩耍,也證實當時確有倒鐘體的陀螺出現,由畫面考察, 當時的陀螺應是木制的,像個圓錐體,用繩子纏好了,往地上前拋後扯,陀螺便在地上旋轉起來。當它速度慢下來時,再用繩子不斷抽打它的側面,如此便可轉個不停。壹直到現在,大陸北方的兒童在冬季及早春時節還流行這樣的玩法,尤其在結得厚實的冰面上拋打,更別有樂趣。另外壹幅蘇漢臣的作品《秋庭戲嬰》中,有個推棗磨的道具,利用兩個棗子,加上壹個剖了壹半的棗子作成支架而成棗磨玩具,那是壹種旋轉、平衡的遊戲,遊戲時,誰能讓棗磨保持平衡、轉得久,誰就獲勝;這幅畫也能證明當時已有多元的陀螺玩具型態出現。明朝《帝京景物略》記載,陀螺者,木制如小空鐘,中實而無柄,繞以鞭之繩而無竹尺,卓於地,急掣其鞭。壹掣,陀螺則轉,無聲也。視其緩而鞭之,轉轉無復往。轉之疾,正如卓立地上,頂光旋旋,影不動也。其小空鐘形體、中實無柄、繞以鞭之繩等描述,證之明代晚期的陀螺已跟今日的鞭打陀螺無異;劉侗的詩歌《楊柳活》撰述:楊柳兒活,鞭陀羅,這時期“陀螺“壹詞已正式出現。同時也被人稱為"漢奸"
關於陀螺的起源、歷史、發展陀螺的起源,因年代久遠,較無詳細可進壹步參酌的資料記載。陀螺最早出現在後魏時期的史籍,當時稱為獨樂。在壹般的書籍或網路資料查詢當中可得知,在宋朝時就有壹種類似陀螺遊戲的小玩藝兒,名字叫做千千,類似今日的手撚陀螺造型,它是象牙所作成,以壹個直徑約4寸的圓盤,中央插上壹支鐵針為軸心,是古代宮女為打發時間所玩的壹種貴族遊戲,其玩法是將壹個長約3公分的針狀物體,放在象牙制的圓盤中,用手撚使其旋轉,等到快停時再用衣袖拂動它,讓它繼續旋轉,最後,比比看誰的千千轉得最久,誰就是獲勝者。
陀螺的發展歷史
陀螺,也稱陀羅,是普及性的兒童玩具。其基本型制是用木頭削成壹個面平底尖的圓椎體,考究些的還在尖腳部安壹粒鋼珠。常見的玩法是先用壹根小鞭子的鞭梢稍稍纏住它的腰部,再用力壹拉,使之旋轉起來,然後用鞭子不斷抽打,令其旋轉不停。所以人們每將這種遊戲稱為抽陀螺或鞭陀螺,在南北城鄉頑童們的嘴裏,則還有“抽賤骨頭”、“打懶婆娘”、“耍冰猴兒”等帶有惡謔意味的俗稱。
與陀螺外號花樣百出的現象相映成趣,關於這種遊戲發明的時間與演變的過程,也有多種說法。
有人推測陀螺的發明與發展,經歷過手旋陀螺、鞭旋陀螺和鳴聲陀螺(即“空鐘”)三個階段。手旋陀螺就是壹個圓片,中央貫軸,然後以手旋軸,使圓片自轉,也就是宋周密《武林舊事》所載的“千千車、輪盤”等“兒戲之物”。據杭世駿《道古堂集》介紹,這種手旋陀螺在明代成為宮人喜愛的遊戲,稱為“妝域”。除制作更加考究外,還有了新的玩法:當它轉速減緩而有停轉或歪倒之虞時,允許用衣袖拂拭,即借助外力補救。誰轉的時間長久誰贏,遊戲規則是不許轉出事先劃定的界限。這個“袖拂”動作,後來蛻變成壹根小繩鞭。成書於晚明的《帝京景物略》曾記載當時流行北京的童謠:“楊柳兒活,抽陀螺”,並介紹了具體玩法,同現代的鞭旋陀螺完全壹樣。據此推斷,手旋陀螺產生於宋代,經過明代袖拂“妝域”的過渡,最終發展為鞭旋陀螺,其具體時間約在明代中期或稍後。
又有人舉出唐代文學家元結所著《惡圓》:“元子家有乳母,為圓轉之器,以悅嬰兒,嬰兒喜之。母使為之聚孩孺,助嬰兒之樂……”這個“圓轉之器”能產生“聚孩孺”的效用,足見玩起來的吸引力之強,估計就是手旋陀螺之類。這樣,手旋陀螺的產生時間又可往前推數百年。
還有人指出:“陀羅至遲在宋代已十分流行,宋人留下的繪畫作品中已能見到陀羅和小鞭子,證明了那時陀羅與現在的形制已基本相同”(王連海《中國民間玩具簡史》,北京工藝美術出版社,1997)。遺憾的是論者未就所據繪畫作品提出具體的說明。
另外,也有人認為陀螺的發明與發展歷程應是先有鞭旋陀螺,然後再有手旋陀螺與鳴聲陀螺,而鞭旋陀螺早在原始社會就產生了,依據是李濟、袁敦禮於二十世紀二十年代提出的壹份題為《西陰村史前的遺存》考古報告。該報告稱,山西夏縣西陰村仰韶期文化遺址中,有壹個陶制小陀螺出土。這個“陶制小陀螺”的形制及其用途,究竟能否套用玩具遊戲概念,因實物湮失,似難以查考。如果此說落實,則陀螺的產生時間,起碼又可以前推四千年以上。至於手旋陀螺,論者以為是在原始社會的鞭旋陀螺的基礎上發展而來,最初的制作方法是選擇壹個份量較重的方孔錢,在錢孔中固定壹根長約壹分左右的竹柄。我國文獻上雖沒有記載這種遊戲,但這種遊戲必是出現在錢幣產生以後,那是毫無疑問的。最後發明的是鳴聲陀螺,但時間至晚不過五代。這壹點有日本史料為證:《日本的遊戲》作者考出,“念獨樂”是“從中國通過朝鮮渡來”日本的。所謂“念獨樂”,是鳴聲陀螺,“念”指鳴聲,“獨樂”和“陀螺”的字音相近;而據《倭名類聚抄》稱,它的最初譯名叫“辨色立成”。該書出版於日本承平年間(931—938),由此推定,我國外傳到朝鮮、日本去的鳴聲陀螺,當在公元931年(後唐明宗長興二年)以前。總之,這些資料可補我國宋以前文獻的失載(棣華《我國外傳朝、日的陀螺遊戲》,《中國體育史參考資料》第六輯,1958)。
陀螺儀是什麽陀螺儀是飛行器的核心制導設備,其原理類似日常所見的陀螺,不管載體如何運動,陀螺儀都能夠保持平衡。 現代陀螺儀是壹種能夠精確地確定運動物體的方位的儀器,它是現代航空,航海,航天和國防工業中廣泛使用的壹種慣性導航儀器,它的發展對壹個國家的工業,國防和其它高科技的發展具有十分重要的戰略意義。 傳統的慣性陀螺儀主要是指機械式的陀螺儀,機械式的陀螺儀對工藝結構的要求很高,結構復雜,它的精度受到了很多方面的制約。自從上個世紀七十年代以來,現代陀螺儀的發展已經進入了壹個全新的階段。1976年 等提出了現代光纖陀螺儀的基本設想,到八十年代以後,現代光纖陀螺儀就得到了非常迅速的發展,與此同時激光諧振陀螺儀也有了很大的發展。 由於光纖陀螺儀具有結構緊湊,靈敏度高,工作可靠等等優點,所以目前光纖陀螺儀在很多的領域已經完全取代了機械式的傳統的陀螺儀,成為現代導航儀器中的關鍵部件。和光纖陀螺儀同時發展的除了環式激光陀螺儀外,還有現代集成式的振動陀螺儀,集成式的振動陀螺儀具有更高的集成度,體積更小,也是現代陀螺儀的壹個重要的發展方向。 現代光纖陀螺儀包括幹涉式陀螺儀和諧振式陀螺儀兩種,它們都是根據塞格尼克的理論發展起來的。塞格尼克理論的要點是這樣的:當光束在壹個環形的通道中前進時,如果環形通道本身具有壹個轉動速度,那麽光線沿著通道轉動的方向前進所需要的時間要比沿著這個通道轉動相反的方向前進所需要的時間要多。 也就是說當光學環路轉動時,在不同的前進方向上,光學環路的光程相對於環路在靜止時的光程都會產生變化。利用這種光程的變化,如果使不同方向上前進的光之間產生幹涉來測量環路的轉動速度,這樣就可以制造出幹涉式光纖陀螺儀,如果利用這種環路光程的變化來實現在環路中不斷循環的光之間的幹涉,也就是通過調整光纖環路的光的諧振頻率進而測量環路的轉動速度,就可以制造出諧振式的光纖陀螺儀。 從這個簡單的介紹可以看出,幹涉式陀螺儀在實現幹涉時的光程差小,所以它所要求的光源可以有較大的頻譜寬度,而諧振式的陀螺儀在實現幹涉時,它的光程差較大,所以它所要求的光源必須有很好的單色性。 。
從指南針到現代陀螺羅經有什麽發展史我國在4000多年前的黃帝時代就發明了指南針,戰國時代已經開始應用“司南”。大約在公元前1世紀,我國的巫師用壹個按北鬥七星的形狀用磁鐵礦做成的勺子,放在壹個光滑的銅天盤上指示北極。大約在公元1090年,我國的領航員將指南針應用在了導航實踐上。
歐洲到11世紀才學會制造指南針。公元1190年,意大利領航員開始用壹碗水漂起壹顆鐵針,用磁鐵礦或天然磁石使鐵針磁化,根據鐵針偏轉的方向來檢查他們對方向的估計是否正確。到約1250年,這種東西已發展成為航海羅盤,航海羅盤由壹個裝在玻璃盒子裏的刻度和安在支軸上的壹顆處於平衡狀態的針組成。它在白天指示水平方向,在夜晚被置於有燈光照明的羅經櫃內。
14世紀初,意大利人喬亞首先把用紙做成的方向刻度盤和磁針連接在壹起傳動。這是磁羅經發展過程中的壹次飛躍。從此船舶辨向就不必再用手轉動羅盤了。16世紀,意大利人卡爾登制成平衡環,使磁羅經在船舶搖晃中也能保持水平。
陀螺羅經又稱電羅經,是壹種提供正北基準的指向儀器。它是根據法國學者傅科1852年提出的利用陀螺儀作為指向儀器的原理而制造的。陀螺羅盤有兩個優點:既不因接近金屬而偏轉,又指向正北而非磁北。現代陀螺羅經由主羅經和附屬儀器兩部分組成,並向著尺寸小、重量輕、使用壽命長、維修方便、操作簡便並能適用於大、中、小型船舶的趨勢發展。它的靈敏部分壹般都制成密封球形,並用特制的液體支承以提高其精確度和可靠性。無論其在惡劣環境條件下的可靠性,還是其精確程度,都遠非當年的指南針所能比的了。
慣性導航技術發展的歷史過程有誰知道嗎?求告知從廣義上講從起始點將航行載體引導到目的地的過程統稱為導航。 從狹義上講導航 是指給航行載體提供實時的姿態、 速度和位置信息的技術和方法。 早期人們依靠地磁場、 星光、太陽高度等天文、地理方法獲取定位、定向信息,隨著科學技術的發展,無線電 導航、慣性導航和衛星導航等技術相繼問世,在軍事、民用等領域廣泛應用。其中,慣 性導航是使用裝載在運載體上的陀螺儀和加速度計來測定運載體姿態、 速度、 位置等信 息的技術方法。實現慣性導航的軟、硬件設備稱為慣性導航系統,簡稱慣導系統。
捷聯式慣性導航系統(Strap-down Inertial Navigation System,簡寫 SINS)是將 加速度計和陀螺儀直接安裝在載體上, 在計算機中實時計算姿態矩陣, 即計算出載體坐 標系與導航坐標系之間的關系, 從而把載體坐標系的加速度計信息轉換為導航坐標系下 的信息,然後進行導航計算。由於其具有可靠性高、功能強、重量輕、成本低、精度高 以及使用靈活等優點,使得 SINS 已經成為當今慣性導航系統發展的主流。捷聯慣性測 量組件(Inertial Measurement Unit,簡寫 IMU)是慣導系統的核心組件,IMU 的輸出信息的精度在很大程度上決定了系統的精度。
陀螺儀和加速度計是慣性導航系統中不可缺少的核心測量器件。現代高精度的慣性導航系統對所采用的陀螺儀和加速度計提出了很高的要求,因為陀螺儀的漂移誤差和加速度計的零位偏值是影響慣導系統精度的最直接 的和最重要的因素,因此如何改善慣性器件的性能,提高慣性組件的測量精度,特別是 陀螺儀的測量精度,壹直是慣性導航領域研究的重點。 陀螺儀的發展經歷了幾個階段。最初的滾珠軸承式陀螺, 其漂移速率為(l-2)°/h, 通過攻克慣性儀表支撐技術而發展起來的氣浮、液浮和磁浮陀螺儀,其精度可以達到 0.001°/h,而靜電支撐陀螺的精度可優於 0.0001°/h。從 60 年代開始,撓性陀螺的 研制工作開始起步,其漂移精度優於 0.05°/h 量級,最好的水平可以達到 0.001°/h。
1960 年激光陀螺首次研制成功,標誌著光學陀螺開始主宰陀螺市場。目前激光陀螺的 零偏穩定性最高可達 0.0005°/h,激光陀螺面臨的最大問題是其制造工藝比較復雜, 因而造成成本偏高, 同時其體積和重量也偏大, 這壹方面在壹定程度上限制了其在某些 領域的發展應用, 另壹方面也促使激光陀螺向低成本、 小型化以及三軸整體式方向發展。 而另壹種光學陀螺-光纖陀螺不但具有激光陀螺的很多優點, 而且還具有制造工藝簡單、 成本低和重量輕等特點,目前正成為發展最快的壹種光學陀螺
我國發展
編輯
我國的慣導技術近年來已經取得了長足進步,液浮陀螺平臺慣性導航系統、動力調諧陀螺四軸平臺系統已相繼應用於長征系列運載火箭。其他各類小型化捷聯慣導、光纖陀螺慣導、 激光陀螺慣導以及匹配GPS修正的慣導裝置等也已經大量應用於戰術制導武器、飛機、艦艇、運載火箭、宇宙飛船等。如漂移率0.01°~0.02°/h 的新型激光陀螺捷聯系統在新型戰機上試飛,漂移率0.05°/h 以下的光纖陀螺、捷聯慣導在艦艇、潛艇上的應用,以及小型化撓性捷聯慣導在各類導彈制導武器上的應用,都極大的改善了我軍裝備的性能。
微機械陀螺儀的發展概述根據近幾年國內文獻,目前我國在慣性導航中應用研究中的陀螺儀按結構構成大致可以分為三類:機械陀螺儀,光學陀螺儀,微機械陀螺儀。機械陀螺儀指利用高速轉子的轉軸穩定性來測量載體正確方位的角傳感器。自 1910 年首次用於船載指北陀螺羅經以來,人們探索過很多種機械陀螺儀, 液浮陀螺、動力調諧陀螺和靜電陀螺是技術成熟的三種剛體轉子陀螺儀,精度在 10E-6 度/小時~10E-4 度/小時範圍內,達到了精密儀器領域內的高技術水平。在 1965 年,我國的清華大學首先開始研制靜電陀螺,應用背景是“高精度船用 INS”。 1967-1990,清華大學、常州航海儀器廠、上海交通大學等合作研制成功了靜電陀螺工程樣機,其零偏漂移誤差小於0.5°/h,隨機漂移誤差小於0.001°/h,中國和美國、俄羅斯並列成為世界上掌握靜電陀螺技術的國家。 隨著光電技術的發展,激光陀螺,光纖陀螺應運而生。與激光陀螺儀相比較,光纖陀螺儀成本較低,比較適合批量生產。我國光纖陀螺的研究起步較晚,但已經 取得了很多可喜的成績。航天科工集團、航天科技集團、浙大、北方交大、北航等 單位相繼開展了光纖陀螺的研究。根據目前掌握的信息看,國內的光纖陀螺研制精 度已經達到了慣導系統的中低精度要求,有些技術甚至達到了國外同類產品的水平。 從 20 世紀開始,由於電子技術和微機械加工技術的發展,使微機電陀螺成為現實。從 20 世紀 90年代以來,微機電陀螺已經在民用產品上得到了廣泛的應用,部分應用在低精度 的慣性導航產品中。我國微機電陀螺的研究開始於 1989 年,現在已經研制出數百 微米大小的靜電電機和3mm的壓電電機。清華大學的導航與控制教研組的陀螺技術十分成熟,並已經掌握微機械與光波導陀螺技術,現已經做出了微型陀螺儀樣機, 並取得了壹些數據。東南大學精密儀器與機械系科學研究中心也不斷進行關鍵部件、 微機械陀螺儀和新型慣性裝置與GPS 組合導航系統的開發研究,滿足了軍民兩用市場的需要。 總之,隨著科學技術的發展,相比於靜電陀螺的高成本,成本較低的光纖陀螺和微機械陀螺的精度越來越高,是未來陀螺技術的發展總趨勢。 。