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陀螺仪运行原理

机械陀螺仪：利用高速旋转的转子保持方向稳定，通过转轴偏转测量角速度。

光学陀螺仪：基于Sagnac效应，通过激光或光波在环形路径中的干涉测量旋转。

MEMS陀螺仪：通过微机电系统检测科里奥利力引起的振动变化来测量角速度。

技术算法

互补滤波：结合陀螺仪的高频响应和加速度计的低频响应，通过加权平均减少噪声。

卡尔曼滤波：通过状态估计和误差修正，优化传感器数据，提供更精确的姿态信息。

四元数表示法：用四元数表示姿态，避免欧拉角的万向节锁问题，适合复杂姿态计算。

应用

姿态控制：实时调整无人机姿态，确保稳定飞行。

导航与定位：结合GPS等传感器，提供精确的位置和方向信息。

自动返航：在信号丢失或电量不足时，自动返回起飞点。

挑战

漂移问题：陀螺仪随时间积累误差，需通过滤波和传感器融合校正。

温度影响：温度变化影响精度，需进行温度补偿。

振动干扰：无人机振动可能影响测量，需通过滤波和机械隔离减少干扰。