陀螺仪铺就通天路

http://www.sina.com.cn 2003年07月23日17:11 军事博览报

　　陀螺仪铺就通天路 陈立

　　陀螺是我国一种古老的玩具。在仰韶文化遗址出土的文物中，就有4000年前的石制陀螺。公元931年，陀螺传到了朝鲜和日本，18世纪后传到欧洲。高速旋转的陀螺具有良好的稳定性和运动性。2000多年前，我国丁缓发明了万向支架，他没有想到这个原理可用做今天的陀螺框架，当时的想法只是用它当冬天暖被子的香炉架子。

　　1915年，就在英国秘密研制无人机不断遭受失败时，美国另辟蹊径，斯帕里博士将陀螺和万向支架二者结合起来，研制出了世界第一部陀螺仪，并用于无人机上充当领航员。在此基础上，他又开发出了定位陀螺仪和速率陀螺仪。

　　陀螺仪的诞生成为无人机自动驾驶仪的核心装置，也成为后来导弹制导的重要方式。陀螺仪首先在N－9“柯蒂斯”水上飞机装备，1918年3月6日，“柯蒂斯”成功飞行了900米，完成了第一次无人驾驶飞行。无人机通过地面预先设定时间函数，控制陀螺方向，陀螺通过偏转，把信号传给伺服放大器，处理后传给操纵装置，控制飞机的方向和速度。

　　陀螺仪是最简单的自主控制系统，随着科技的进步，科学们利用陀螺仪发明了惯性和天文导航系统。现在，科学家们又把两者结合起来，生产出天文惯性导航系统。该系统全部采用惯性系统的原理，陀螺稳定平台的方位由星体六分仪进行校正，适用于远距离和长时间的飞行。

　　电子技术的运用，又产生了一系列导航设备。

　　一是多普勒系统，工作原理基于多普勒效应。当观测点与振荡源之间的距离处于变化的情况下，观测点所测得的振荡频率也在变化。二是GPS导航系统。能全球、全天候提供高精度的位置和速度信息，且费用低，西方国家的军用无人机多采用这种导航方式。三是复合系统。为改善飞行器的导引精度，把各种导航系统结合起来使用，相互补充。天文系统、惯性系统、多普勒系统和GPS几者任意组合而成的新设备，实现了“1＋1>2”的效应。如GPS／惯导组合，可用GPS的精度修正惯导的累积误差，惯导又能弥补GPS不能发现高速目标缺陷。

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