载体驱动陀螺 9787118101898 国防工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张福学，张伟 著

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118101898

商品编码：29577003372

包装：精装

出版时间：2015-11-01

基本信息

书名：载体驱动陀螺

定价：99.00元

作者：张福学,张伟

出版社：国防工业出版社

出版日期：2015-11-01

ISBN：9787118101898

字数：

页码：

版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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载体驱动微机械陀螺不仅结构简单、成本低、可靠性高，其*大特点是能同时敏感旋转体横向角速度和滚动角速度，即具有两个陀螺的功能，大大降低了使用成本。历经10多年的研制，载体驱动微机械陀螺在我国研制成功并用于旋转体。载体驱动微机械陀螺及其应用，获中国、美国、英国、法国、德国发明29项，获计算机软件*作权4项，以及省部级技术发明奖一等奖1项和二等奖5项，在国内外学术刊物和学术会议上发表论文149篇。张福学、张伟*的《载体驱动陀螺》较详细地介绍了该陀螺及其应用。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《陀螺仪：从原理到应用》 内容简介： 《陀螺仪：从原理到应用》是一部深入探讨陀螺仪这一精密仪器核心奥秘的学术专著。本书旨在为读者构建一个全面而深刻的陀螺仪知识体系，从其最基本的物理原理出发，逐步深入到各种类型陀螺仪的结构设计、制造工艺、性能指标，最终详尽阐述其在现代科技各个领域的广泛应用。本书内容严谨，论证详实，既适合具有一定物理或工程基础的专业人士阅读，也为对精密测量与导航技术感兴趣的爱好者提供了宝贵的学习资源。 第一章 绪论：陀螺仪的起源与发展 本章追溯陀螺仪的历史渊源，从古老的儿童玩具到现代高精度惯性导航系统，勾勒出陀螺仪技术演进的壮丽图景。我们将探讨早期科学家如傅科等对陀螺仪现象的观测与理论解释，以及20世纪以来，随着航空航天、军事国防等领域的飞速发展，陀螺仪技术如何迎来突破性进展，并催生出各种创新性的应用。本章还将简要介绍陀螺仪在人类探索未知、保障安全等方面所扮演的关键角色，为后续深入的章节奠定宏观认知基础。 第二章 陀螺仪的基本原理：角动量守恒的奥秘 本章将对陀螺仪的核心物理原理——角动量守恒定律进行深入剖析。我们将从刚体动力学出发，详细推导角动量矢量在不同坐标系下的变化规律，并借助于形象的物理模型和数学公式，清晰地阐释陀螺仪为何能够抵抗外力干扰，保持其指向稳定性。本章还将深入讲解陀螺仪的进动（Precession）和章动（Nutation）现象，揭示这些看似复杂的运动背后所蕴含的深刻物理意义，并为理解陀螺仪的姿态控制和测量原理提供坚实的理论支撑。 第三章 机械式陀螺仪：经典的设计与演化 本章聚焦于最传统、也最具代表性的机械式陀螺仪。我们将详细介绍其基本组成部分，包括陀螺转子、支架、万向节等，并分析它们在实现陀螺效应中的具体作用。本书将重点讲解各种经典的机械式陀螺仪设计，如单自由度陀螺仪、双自由度陀螺仪、三自由度陀螺仪等，阐述它们在结构上的差异以及各自的优缺点。此外，本章还将深入探讨如何通过优化设计、改进材料、提高制造精度等方式，来克服机械式陀螺仪的固有误差，如摩擦、不对称等，以提升其稳定性和精确度。 第四章 光学陀螺仪：基于光的革命性突破 本章将引导读者进入光学陀螺仪的精彩世界。我们将详细介绍两种主流的光学陀螺仪——激光陀螺仪（RLG）和光纤陀螺仪（FOG）。对于激光陀螺仪，我们将深入解析其工作原理，如腔内光波的干涉效应，以及Sagnac效应如何在其中发挥关键作用。对于光纤陀螺仪，我们将重点讲解其利用光波在环形光纤中传播时因旋转而产生的相位差来检测角速度的原理。本章还将对两种光学陀螺仪的性能进行横向对比，分析其在精度、响应速度、寿命、成本等方面的优势与劣势，并展望其未来的发展趋势。 第五章 微机电系统（MEMS）陀螺仪：微观世界的精密导航 本章将聚焦于近年来发展迅猛的微机电系统（MEMS）陀螺仪。我们将从MEMS技术的基本概念出发，介绍如何通过微纳加工技术在硅或其他材料上制造出具有微小质量和高灵敏度的振动体。本章将详细阐述MEMS陀螺仪的工作原理，通常基于科里奥利力效应，当微振动体受到旋转时，会产生垂直于其振动方向和旋转轴的科里奥利力，通过测量该力或由此产生的位移，即可推算出旋转角速度。我们将介绍各种常见的MEMS陀螺仪结构，如振梁式、谐振式等，并分析影响其性能的关键因素，如材料选择、驱动与传感方式、封装技术等。 第六章 陀螺仪的性能指标与误差分析 本章将系统梳理陀螺仪的关键性能指标，包括精度、分辨率、零偏、漂移、灵敏度、响应时间、抗振性、抗冲击性等，并详细解释这些指标的物理含义以及它们对陀螺仪实际应用的影响。在此基础上，本章将深入剖析陀螺仪的各种误差来源，如制造误差、安装误差、温度误差、振动误差、重力梯度误差等，并探讨有效的误差补偿与抑制方法，包括校准技术、滤波算法、数学模型修正等。理解和掌握陀螺仪的误差特性是确保其在精密测量和导航任务中发挥最佳性能的前提。 第七章 陀螺仪的应用领域：从航空航天到消费电子 本章将以详实的案例，展示陀螺仪在当今科技社会中的广泛应用。 航空航天领域： 详细介绍陀螺仪在飞机、导弹、卫星、空间站等航天器上的惯性导航系统（INS）中的核心作用，如何实现自主导航、姿态稳定、目标跟踪等关键功能。 军事国防领域： 探讨陀螺仪在坦克、舰船、潜艇、无人机等军事装备中的应用，例如火炮稳定系统、精确制导弹药的制导系统、战场态势感知等。 汽车工业： 分析陀螺仪在汽车电子稳定控制系统（ESC）、防抱死制动系统（ABS）、车载导航、自动驾驶技术中的关键作用，如何提高行车安全性和舒适性。 消费电子产品： 阐述陀螺仪在智能手机、平板电脑、游戏控制器、虚拟现实（VR）/增强现实（AR）设备中的重要性，如何实现屏幕旋转、体感操作、沉浸式体验等功能。 机器人与工业自动化： 讲解陀螺仪在工业机器人、服务机器人、自动化生产线中的应用，例如姿态感知、路径规划、精确作业等。 其他领域： 简要介绍陀螺仪在测绘、地质勘探、海洋工程、医疗器械等领域的应用案例。 第八章 陀螺仪的未来发展趋势 本章将展望陀螺仪技术未来的发展方向。我们将探讨诸如更高精度、更小型化、更低功耗、更低成本的陀螺仪设计；新兴陀螺仪技术，如原子陀螺仪、微型机械陀螺仪等的潜在突破；以及与其他传感器的融合（如与加速度计、磁力计融合形成惯性测量单元IMU）以实现更强大的导航与定位能力。此外，本章还将关注陀螺仪在新兴科技领域的应用前景，如物联网（IoT）、无人系统、智能交通等。 结论： 《陀螺仪：从原理到应用》力求为读者提供一个关于陀螺仪知识的完整图景。本书不仅深入浅出地讲解了陀螺仪的科学原理，更生动地展现了其在现代科技发展中所扮演的不可或缺的角色。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解陀螺仪的精妙之处，并为其在未来的科技创新与实际应用中提供坚实的理论基础和丰富的实践指导。

评分☆☆☆☆☆

最近翻阅了几本关于材料力学和结构分析的书籍，真是让人大开眼界。其中一本深入探讨了复合材料在极端环境下的性能表现，作者用极其严谨的数学模型和大量的实验数据，构建了一个预测疲劳寿命的全新框架。书中的图表制作精良，每一个数据点似乎都在诉说着材料在承受巨大应力时的细微变化和最终的断裂机制。特别是对于纤维与基体界面处的应力集中现象的剖析，简直是教科书级别的阐述，让我在理解传统模型的基础上，对现代航空航天结构设计中的一些复杂问题有了更深一层的认识。这本书的难点在于对非线性蠕变过程的建模，作者似乎采用了某种全新的张量分析方法，初读时需要花费大量时间来消化那些陌生的符号和定义，但一旦跨过这个门槛，你会发现它为解决实际工程中的老化问题提供了强有力的理论支撑。我特别欣赏作者在讨论数值模拟方法时的那种务实态度，既不盲目推崇最新算法，也不贬低经典方法，而是基于问题的物理本质来选择最恰当的工具，这种平衡感在技术著作中是相当难得的。这本书无疑是为高阶研究人员准备的，但对于有志于深入结构工程领域的年轻学者来说，它是一座需要攀登的高峰。

评分☆☆☆☆☆

最近读了一本关于微纳加工技术进展的专业手册，它简直是微观世界的百科全书。这本书的特点是内容极其新颖且具有极强的实践指导性。它详尽地介绍了下一代光刻技术——特别是极紫外光刻（EUV）中的关键挑战与解决方案，从光源的稳定化到掩模版的缺陷修补，每一个环节的描述都细致入微，包含了大量的专利技术细节和未公开的工艺参数范围。书中对原子层沉积（ALD）的最新进展进行了专题论述，展示了如何利用ALD技术在复杂三维结构上实现亚纳米级的厚度均匀性控制，这对于制造高密度存储器至关重要。作者的语言风格非常直接、技术性强，几乎没有多余的修饰词，每一个句子都是一个技术要点。我印象最深的是关于“高深宽比结构刻蚀”那一章，作者对比了RIE、ICP-RIE等多种刻蚀方法的侧壁损伤机理，并提出了一种基于等离子体鞘层调控的新方法，图文并茂地展示了工艺窗口的优化过程。这本书对于半导体设备工程师来说，绝对是案头必备的参考书，它不仅告诉你“怎么做”，更重要的是告诉你“为什么这样做是最好的”。

评分☆☆☆☆☆

我对一本介绍高级控制理论的书籍印象极为深刻，它完全颠覆了我对经典PID控制的固有看法。这本书的叙事风格非常流畅且富有哲理，它没有一开始就堆砌复杂的数学公式，而是先从生物系统和自然界中的反馈机制谈起，引出“鲁棒性”和“自适应性”这两个核心概念。作者用一种近乎散文的笔调，描绘了信息如何在系统中流动、被处理，以及最终如何形成一个稳定而灵活的输出。书中关于“模型预测控制（MPC）”的部分，简直是精妙绝伦，它展示了如何在一个多约束、动态变化的复杂系统中，通过对未来状态的预估来实现全局最优控制。我尤其欣赏作者在讲解算法推导时所采用的“自下而上”的逻辑，每一个定理的引入都有其明确的物理或工程背景，而不是凭空出现。这本书的配套仿真案例也非常出色，作者构建了一个虚拟的能源电网模型，用以演示先进控制策略在应对突发故障时的快速响应能力，那动态过程的平滑过渡，让人拍案叫绝。对于那些希望跳出传统控制思维定势的工程师和研究人员来说，这本书简直是一剂强心针。

评分☆☆☆☆☆

我对一本关于认知心理学与人机交互的书籍评价极高，它探讨了人类心智模型在软件界面设计中的核心地位。这本书的切入点非常独特，它不是从传统的可用性测试入手，而是基于神经科学的发现，解释了为什么某些设计元素会天然地被大脑接受，而另一些则会引起认知冲突。作者详细分析了“心流理论”在交互设计中的应用，并提出了一个全新的“认知负荷度量模型”，这个模型比传统的赫氏（Hick's Law）更贴合现代信息爆炸时代的特点。书中包含了大量对经典界面设计案例的解构分析，比如导航栏的深度、信息区块的组织方式，都从大脑处理信息的生理机制上得到了解释，这使得所有的设计原则都具备了不可动摇的科学基础。我特别喜欢作者在讨论“错误预测与恢复机制”时所使用的生动比喻，将用户在系统中的操作比作在复杂迷宫中的探索，极大地增强了阅读的趣味性。这本书不仅对交互设计师有指导意义，对于任何需要向他人清晰传达复杂信息的人来说，都是一本绝佳的读物，因为它教会你如何“对人的大脑说话”。

评分☆☆☆☆☆

我最近接触到一本关于高性能计算和并行算法的书籍，它彻底刷新了我对大规模数据处理效率的认知。这本书的组织结构非常清晰，它没有止步于传统的并行编程模型（如MPI或OpenMP），而是将重点放在了如何设计能充分利用异构计算架构（CPU+GPU+FPGA）的算法。作者巧妙地将数学理论与具体的硬件架构特性相结合，比如如何有效地管理GPU内存层次结构，以及如何优化数据在CPU和GPU之间的传输瓶颈。书中对稀疏矩阵运算的并行化讨论尤为精彩，作者提出了一种新的基于图划分的动态负载均衡策略，极大地提高了在数亿级别节点网络上的求解速度。阅读这本书的过程，就像是进行一次头脑风暴，每读完一个章节，我都能立刻在脑海中构思出如何在自己当前的项目中应用这些新思想。作者的文笔充满激情，他似乎在向读者展示计算科学的无限潜力，而不是仅仅罗列公式。唯一的小遗憾是，对于初学者来说，这本书的门槛略高，需要读者对汇编语言和底层操作系统有一定的了解，才能真正领会其精髓。