陀螺儀就是內(nèi)部有一個陀螺,它的軸由于陀螺效應(yīng)始終與初始方向平行,這樣就可以通過與初始方向的偏差計(jì)算出實(shí)際方向。手機(jī)里陀螺儀實(shí)際上是一個結(jié)構(gòu)非常精密的芯片,內(nèi)部包含超微小的陀螺。
加速計(jì)是用來檢測手機(jī)受到的加速度的大小和方向的,而手機(jī)靜置的時候是只受到重力加速度(這個高中學(xué)過)的.所以很多人把加速計(jì)功能又叫做重力感應(yīng)功能。
磁力計(jì)是測試磁場強(qiáng)度和方向的。
陀螺儀測量是參考標(biāo)準(zhǔn)是內(nèi)部中間在與地面垂直的方向上進(jìn)行轉(zhuǎn)動的陀螺。通過設(shè)備與陀螺的夾角得到結(jié)果。
加速計(jì)是以內(nèi)部測量組件在各個方向上的受力情況來得到結(jié)果。
磁力計(jì)的原理就是中學(xué)物理中涉及到的那個最簡單的指南針了(那記得那根被磁化的鋼針么)。
它們分別有自己的強(qiáng)項(xiàng):
陀螺儀的強(qiáng)項(xiàng)在于測量設(shè)備自身的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。對設(shè)備自身運(yùn)動更擅長。但不能確定設(shè)備的方位。
加速計(jì)的強(qiáng)項(xiàng)在于測量設(shè)備的受力情況。對設(shè)備相對外部參考物(比如,地面)的運(yùn)動更擅長。但用來測量設(shè)備相對于地面的擺放姿勢,則精確度不高。
磁力計(jì)的強(qiáng)項(xiàng)在于定位設(shè)備的方位??梢詼y量出當(dāng)前設(shè)備與東南西北四個方向上的夾角。
舉幾個例子:
陀螺儀對設(shè)備旋轉(zhuǎn)角度的檢測是瞬時的而且是非常精確的,能滿足一些需要高分辨率和快速反應(yīng)的應(yīng)用比如FPS游戲的瞄準(zhǔn)。而且陀螺儀配合加速計(jì)可以在沒有衛(wèi)星和網(wǎng)絡(luò)的情況下進(jìn)行導(dǎo)航,這是陀螺儀的經(jīng)典應(yīng)用。加速度計(jì)可用于有固定的重力參考坐標(biāo)系、存在線性或傾斜運(yùn)動但旋轉(zhuǎn)運(yùn)動被限制在一定范圍內(nèi)的應(yīng)用。同時處理直線運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時,就需要把加速度和陀螺儀計(jì)結(jié)合起來使用。如果還想設(shè)備在運(yùn)動時不至于迷失方向,就再加上磁力計(jì)。
對于一個發(fā)射出去的導(dǎo)彈來說,要想精確追蹤并調(diào)整導(dǎo)彈的軌道的話,下面幾組數(shù)據(jù)必不可少:
GPS定位它的位置
加速計(jì)測量當(dāng)前加速度
磁力計(jì)確定導(dǎo)彈頭的方向(只能知道東南西北四個方向上的夾角),陀螺儀知道導(dǎo)彈的角速度。這兩個儀器結(jié)合才能確定導(dǎo)彈的準(zhǔn)確的立體運(yùn)動方向。