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用手机上的加速度传感器和陀螺仪能否实现惯性

时间:2022-06-16 10:37 点击:131 编辑:邮轮网

陀螺仪原理:用在手机里面的陀螺仪都是MEMS陀螺仪,里面的微机械结构为振动件,如下图(不同意排名最高的说法,有旋转件的是传统的陀螺仪),通过测量旋转产生的科氏加速度来获得角速度。

用途:照相防抖,以及配合加速度计(有的还有磁传感器)形成的组合传感器来完成特定的功能(如惯性导航,还有玩游戏时的一些角速度测试)

来源:百度图片。意法半导体的3轴陀螺仪MEMS芯片结构

加速度计原理:用在手机里的加速度计同样是MEMS的,也是由振动结构,由于外界加速度会影响结构的振动特性,由此来测量加速度。

用途:用途很多,只要跟手机运动相关的几乎都与加速度计有关(计步、手机的姿态测量、相关的游戏等等)

什么是线性加速度计?由于加速度计的输出包含了重力加速度,线性加速度计简单来说就是排除了重力加速度的影响得到的值。

重力感应仪原理:严格来说,重力感应仪就是加速度计。像手机里面说的重力感应器、方向感应器等等都是基于加速度计、陀螺仪、磁传感器(有的还有GPS)的数据获得的派生传感器。

区别:

加速度计和陀螺仪:从原理来说,陀螺仪和加速度计都是通过振动测量加速度的,只不过陀螺仪测量的是科氏加速度,而加速度计是测量的直接加速度。MEMS陀螺仪可以简单理解为一个谐振器+加速度计。因此陀螺仪的结构要比加速度计复杂得多,技术也难得多。

重力传感器,方向传感器(电子罗盘),旋转传感器(姿态传感器):这三种都是派生的3D传感器。重力传感器是通过测量重力加速度方向来判断重力的方向,那跟旋转传感器有什么区别呢?旋转传感器用到了陀螺仪的数据,在动态情况(比如你在边走边看手机)也能很好的判断手机的姿态角。方向传感器则是主要通过磁传感器来测量地磁场来判断方向(类似指南针的作用),有时还需要配合GPS(各地的磁场不一样)。这些传感器能配合非常多的应用,如地图导航(手机上传感器的精度还不能满足惯导,主要是充当辅助的作用,比如判断你的朝向)。

俄罗斯大吹特吹的“旋风-S”300毫米远程火箭炮,究竟有什么了不起的地方?

我是萨沙,我来回答。

没什么了不起的。

早在2011年,俄罗斯就准备了“旋风-G”型122毫米火箭炮系统,射程达到了90千米。

2016年,俄罗斯装备了“旋风”-S 300毫米火箭炮。

其实,旋风火箭炮有3种型号,另外还有一种220毫米的“旋风-U”。

“旋风”-S射程高达120公里,采用了制导系统,精度比较高,可以响度精确打击目标。

资料这么写:可进行单发射击或12发齐射,并且行军-战斗转换时间大大缩短;配装自制导多用途子弹药的子母战斗部可穿透步兵和装甲车辆。

不过,这又是违背军事潮流的。

实际上,超远程火箭炮,最初只是苏军步兵师才不动用空军情况下,可以自行在100公里范围实施打击。尤其是,对付敌人的武装直升机,可以远程攻击机场。

然而,这是一种落后的作战理念。

因为美军是讲究空地一体化,即便二三十公里外的目标也应该有空军打击。

当然,火箭炮的性价比更高,但超远程火箭炮又另当别论。

“旋风”-S因为射程太远,如果不采用精确制导技术,火箭弹散布太大,几乎没用。

如果采用精确制导技术,火箭弹成本很高,一发至少几十万元甚至上百万元,一次齐射上千万就没了,得不偿失。

而美军其实也有超远程火箭技术,但他们的火箭炮射程限制在50公里内,超过这个距离其实就是导弹了。

而一旦开战,如果己方不能掌握制空权,“旋风”-S火箭炮显然不能生存,不能作战。

但如果己方掌握制空权,有了空中掩护,为什么不用飞机去轰炸上百公里外的目标?

这就是一个悖论。

做为 故乡,俄军装备了多种口径火箭炮。“旋风”300毫米火箭炮装备于方面军属火箭炮旅和集团军属火箭炮团。方面军属火箭炮旅下辖 4 个火箭炮营,每营编有 3 个火箭炮连,平时每连装备 4 门火箭炮,全营共装备 12门,全旅共装备48 门。集团军属火箭炮团下辖3个火箭炮营,每营编有3个火箭炮连,平时装备 4 门火箭炮,全团共装备 36 门。

究其性能来说,确实优秀,并不是大吹特吹。表现在

-射击精度高。俄罗斯军方对外宣称,“旋风”火箭炮发射破片杀伤弹的方向和距离公算偏差均达到 1/300(即最大射程时为233 米),甚至距离公算偏差可达到射程的0.23%(即最大射程时为 161 米)。如此精度,可以说与现今新型身管火炮的精度不相上下。据西方估计,“旋风”的实际公算偏差为 0.56%(即最大射程时为 392 米),一次齐射的公算偏差为 0.41%(即最大射程时为 287 米)。

-火箭弹威力大。火箭炮配有不同火箭弹。

9M55K火箭弹带有72枚高爆破片杀伤子弹药,用以对付车辆(非装甲车辆)和杀伤有生力量,每个子弹质量为2 kg。

9M55F火箭弹带有一个整体式高爆破片杀伤战斗部,内装92.5 kg高爆炸药用以对付轻型装甲车辆、防御工事和有生力量

9M55K1 型反装甲子母火箭弹,是世界上第一种正式列装的带有末敏子弹的“灵巧”子母火箭弹,它的战斗部内装有 5 枚 MOTIV-3M 子弹药,每枚子弹药配有双谱红外寻的头,能自动寻找装甲目标。母弹飞抵目标区上方释放出子弹药,子弹药在阻力伞的作用下缓缓下降,同时寻的头开始搜索30°范围内的地面装甲目标,降至 150 米高度时子弹药战斗部爆炸形成弹丸,弹丸以相对装甲目标顶部法线30°角高速俯冲目标,可侵彻70毫米厚的钢甲。子弹药直径 284 毫米,重15 公斤,内装炸药 4.5 公斤。若子弹药未发现地面装甲目标,落地 46~60 秒后自炸。一发 9M55K1 式子母弹可同时攻击 5个装甲目标。

一次12发齐射可以覆盖面积为67.2万平方米

-机动能力强。“旋风”火箭炮以MAZ543 型 8 × 8 运输车为底盘,战斗全重43.7 吨,是当今世界战斗全重最大的火箭炮。底盘配用 386 千瓦的柴油发动机,公路最大速度 60 公里 / 时,最大行程 850 公里。8个车轮均为驱动轮,并装有中央轮胎调压装置,以保证较好的越野能力。

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