平衡環架
。]] 平衡環架（）為一具有樞紐的裝置，使得一物體能以單一軸旋轉。由彼此垂直的樞紐軸所組成的一組三只平衡環架，則可使架在最內的環架的物體維持旋轉軸不變，而應用在船上的陀螺儀、羅盤、飲料杯架等用途上，而不受船體因波浪上下震動、船身轉向的影響。另外，有些攝影用雲台也利用到平衡環架，使得攝影時畫面較穩定。 用在固定羅盤的平衡環架用常稱為卡爾丹諾式懸吊（Cardan suspension），以義大利數學家暨物理學家傑洛拉莫·卡爾丹諾（1501–…
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陀螺儀
]] 陀螺儀（）是一種基於角動量守恆定律，用來感測與維持方向的裝置。陀螺儀主要是由一個位於軸心且可旋轉的轉子構成。由於轉子的角动量，陀螺儀一旦開始旋轉，即有抗拒方向改變的趨向。 陀螺儀多用於惯性导航系统，如哈勃空间望远镜、潜水艇。由于其精确性，陀螺经纬仪中也使用陀螺儀来保持隧道采矿的方向。在船舶、飞机和航天器、一般车辆中，陀螺仪可用于陀螺罗盘以辅助或取代磁罗盘，或作为惯性导航系统的一部分。 MEMS陀螺仪在一些消費電子產品（如智能手机）…
陀螺罗经
陀螺羅經（，也称陀螺罗盘 应用 陀螺罗经由于精度高，不受地磁和船磁的影响，在舰船导航上应用广泛；亦被用于隧道和矿山开发。 1911年，将陀螺罗经应用于船舶自动转向，被称为第一代自动舵。 现代的陀螺罗经采用电磁摆或加速度计等元件，通过电路施加修正力矩，称为电磁控制陀螺罗经，简称电控罗经或电罗经**。 现代陀螺罗经系统中在陀螺内框架上装一个摆，利用自动控制理论来测量自旋轴偏离水平面的角度。在大多数现代船舶上，GPS或其他导航设备会向陀螺罗盘…
環架鎖定
環架鎖定（），也稱為萬向節鎖定，是使用动态欧拉角表示三維物体透過平衡環架旋转時會出現的問題。 簡介 欧拉角有两种： 静态：即绕世界坐标系三个轴的旋转，由于物体旋转过程中坐标轴保持静止，所以称为静态。 动态：即绕物体坐标系三个轴的旋转，由于物体旋转过程中坐标轴随着物体做相同的转动，所以称为动态。 使用动态欧拉角会出现万向锁现象；静态欧拉角不存在万向锁的问题。 在动态欧拉角的一次旋转中，需要按照固定的顺序分别绕x、y、z三个轴旋转一次，假设…
环式激光陀螺
环式激光陀螺 （缩写为RLG）包括一个，在同一光路中反向传播同一光源输出的激光，通过来检测外界环形的旋转角速度。 描述 1963年美国的Macek与Davis首次进行了环式激光陀螺的实验。 全世界不同的机构随后进一步研制环式激光技术，现在惯性导航系统中数以万计的环式激光陀螺工作在高精度状态，漂移不确定性好于0.01°/小时，平均故障间隔超过60,000小时。 环式激光陀螺的优点是没有移动部件，因而没有摩擦，也就没有内在的漂移。相比于传统…
光纤陀螺仪
光纤陀螺仪（FOG）可以感受方向的变化，因此可以实现传统机械陀螺仪的功能。FOG最早由Vali与Shortill于1976年提出。光纤陀螺仪提供了非常精确的转动信息，它对轴间振动，加速度与冲击不敏感，相比传统的惯性自旋陀螺仪，FOG没有运动部件就能測定轉動狀態，不依赖于运动惯性，表现可靠，因此FOG被用于高性能航天航空应用中。 光纤陀螺仪的功能实现是基于光通过长达5千米的光纤线圈后的干涉。两束激光从同一光纤的两端同时射入光纤中。由于光的…