陀螺儀是用高速回轉(zhuǎn)體的動量矩敏感殼體相對慣性空間繞正交于自轉(zhuǎn)軸的一個或二個軸的角運動檢測裝置,。利用其他原理制成的角運動檢測裝置起同樣功能的也稱陀螺儀。
陀螺儀工作原理
高速旋轉(zhuǎn)的物體的旋轉(zhuǎn)軸,,對于改變其方向的外力作用有趨向于垂直方向的傾向,。而且,,旋轉(zhuǎn)物體在橫向傾斜時,,重力會向增加傾斜的方向作用,,而軸則向垂直方向運動,,就產(chǎn)生了搖頭的運動(歲差運動),。當(dāng)陀螺經(jīng)緯儀的陀螺旋轉(zhuǎn)軸以水平軸旋轉(zhuǎn)時,,由于地球的旋轉(zhuǎn)而受到鉛直方向旋轉(zhuǎn)力,陀螺的旋轉(zhuǎn)體向水平面內(nèi)的子午線方向產(chǎn)生歲差運動,。當(dāng)軸平行于子午線而靜止時可加以應(yīng)用,。
陀螺經(jīng)緯儀的陀螺裝置由陀螺部分和電源部分組成。此陀螺裝置與全站儀結(jié)合而成,。陀螺本體在裝置內(nèi)用絲線吊起使旋轉(zhuǎn)軸處于水平,。當(dāng)陀螺旋轉(zhuǎn)時,由于地球的自轉(zhuǎn),,旋轉(zhuǎn)軸在水平面內(nèi)以真北為中心產(chǎn)生緩慢的歲差運動,。旋轉(zhuǎn)軸的方向由裝置外的目鏡可以進行觀測,陀螺指針的振動中心方向指向真北,。利用陀螺經(jīng)緯儀的真北測定方法有“追尾測定”和“時間測定”等,。
陀螺儀在智能手機的應(yīng)用
1、陀螺儀自被發(fā)明開始,,就用于導(dǎo)航,,先是德國人將其應(yīng)用在V1、V2火箭上,,因此,,如果配合GPS,手機的導(dǎo)航能力將達到前所未有的水準(zhǔn),。實際上,,很多專業(yè)手持式GPS上也裝了陀螺儀,如果手機上安裝了相應(yīng)的軟件,,導(dǎo)航能力絕不亞于很多船舶,、飛機上用的導(dǎo)航儀。還可以實現(xiàn)GPS的慣性導(dǎo)航:當(dāng)汽車行駛到隧道或城市高大建筑物附近,,沒有GPS訊號時,,可以通過陀螺儀來測量汽車的偏航或直線運動位移,從而繼續(xù)導(dǎo)航,。
2,、可以和手機上的攝像頭配合使用,比如防抖,,在拍照時的維持圖像的穩(wěn)定,,防止由于手的抖動對拍照質(zhì)量的影響,。在按下快門時,記錄手的抖動動作,,將手的抖動反饋給圖像處理器,,可以讓手機捕捉到更清晰穩(wěn)定的畫面。
3,、各類游戲的傳感器,,比如飛行游戲,體育類游戲,,甚至包括一些第一視角類射擊游戲,,陀螺儀完整監(jiān)測游戲者手的位移,從而實現(xiàn)各種游戲操作效果,。有關(guān)這點,,想必用過任天堂WII的網(wǎng)友會有很深的感受。
4,、可以用作輸入設(shè)備,,陀螺儀相當(dāng)于一個立體的鼠標(biāo),這個功能和第三大用途中的游戲傳感器很類似,,甚至可以認(rèn)為是一種類型,。通過小幅度的傾斜,偏轉(zhuǎn)手機,,實現(xiàn)菜單,,目錄的選擇和操作的執(zhí)行。比如前后傾斜手機,,實現(xiàn)通訊錄條目的上下滾動;左右傾斜手機,,實現(xiàn)瀏覽頁面的左右移動或者頁面的放大或縮小,。
5、也是未來最有前景和應(yīng)用范圍的用途,。那就是可以幫助手機實現(xiàn)很多增強現(xiàn)實的功能,。增強現(xiàn)實是才冒出的概念,和虛擬現(xiàn)實一樣,,是計算機的一種應(yīng)用,。大意是可以通過手機或者電腦的處理能力,讓人們對現(xiàn)實中的一些物體有更深入的了解,。如果大家不理解,,舉個例子,前面有一個大樓,,用手機攝像頭對準(zhǔn)它,,馬上就可以在屏幕上得到這座大樓的相關(guān)參數(shù),,比如樓的高度,寬度,,海拔,,如果連接到數(shù)據(jù)庫,甚至可以得到這座大廈的物主,、建設(shè)時間,、現(xiàn)在的用途、可容納的人數(shù)等,。