陀螺儀是一種測量相對于慣性系的旋轉(zhuǎn)速率的傳感器。因此，它將測量旋轉(zhuǎn)時所有后續(xù)的方向變化。
由于地球坐標系在旋轉(zhuǎn)，地面上的陀螺儀也會測量地球自轉(zhuǎn)速率（約 15°/h）。陀螺儀輸出通常以°/s或rad/s表示。
可以高頻積分旋轉(zhuǎn)速率以精確測量傳感器方向。該原理適用于所有慣性傳感器（垂直陀螺儀、AHRS、MRU、INS）。
它們還用于慣性導航系統(tǒng) (INS) 中的導航（位置和速度）確定。
最高性能的陀螺儀（通?；陂]環(huán)光纖陀螺儀）非常精確，可以在沒有任何偏差估計的情況下測量地球旋轉(zhuǎn)，并在沒有任何外部航向參考的情況下確定航向。這些傳感器稱為陀螺羅盤。還有許多其他技術可以在不進行純陀螺羅盤的情況下測量航向，這可以釋放陀螺儀技術的限制。
某陀螺儀使用 2 個原理來測量旋轉(zhuǎn)：
MEMS 陀螺儀利用了科里奧利效應。當檢測質(zhì)量沿 X 方向振動時，垂直軸 Z 上的旋轉(zhuǎn)將產(chǎn)生一個力，導致垂直軸 Y 上相應的運動。
MEMS 架構有多種，通?；谡駝恿夯蛘駝迎h(huán)。
實際陀螺儀性能可能會有所不同，具體取決于 MEMS 元件尺寸和質(zhì)量、傳感器封裝、機械和信號處理。
這種效應被光纖陀螺儀（FOG）等光學陀螺儀所利用。
兩個光源以相反方向循環(huán)傳播：一個順時針，另一個逆時針。當沒有旋轉(zhuǎn)時，來自兩個光源的光同時到達，但是如果有旋轉(zhuǎn)，其中一個路徑將更長，另一個路徑將更短。這將產(chǎn)生干擾，可以觀察到干擾來扣除角速度。
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