Как устроен гироскоп: суть, принцип работы, где применяется

Особенности и назначение

Еще несколько лет назад для фиксации спортивных результатов любители бега и даже профессиональные тренеры использовали обыкновенные механические или электронные наручные часы с функцией секундомера. Теперь появился новый гаджет — так называемый smart watch. У этого оригинального устройства много преимуществ:

Позволяет разработать собственный план тренировок, контролировать его выполнение.
Может вести учет сожженных калорий, что важно при похудении.
Определяет местонахождение бегуна при помощи встроенного GPS навигатора.
Может показывать количество сделанных шагов, пройденных километров.

Но самым важным для большинства пользователей является то, что умные часы могут информировать спортсмена о звонках (сообщениях), поступающих на мобильный телефон, и бегун всегда будет на связи. Устройство представляет собой круглую или квадратную сенсорную панель, закрепленную на браслете.

При нажатии на различные кнопки меню пользователь может выбирать маршрут тренировки и gps координаты, рассчитывать ее рекомендуемую продолжительность и интенсивность, а также сохранять в памяти все результаты своих пробежек. Водонепроницаемые часы с пульсометром можно брать с собой в бассейн для подсчета выполненных гребков или кругов.

В последнее время появилась новая модификация смарт-часов — гаджеты с функцией NFC-оплаты. Нужно лишь поднести дисплей к соответствующему терминалу, затем произойдет списание нужной суммы с банковской карты или электронного кошелька. Процесс денежных расчетов занимает считанные секунды, отличается удобством и безопасностью.

Качественные часы с пульсометром и шагомером имеют стойкий ударопрочный корпус, устойчивый к механическим воздействиям и температурным перепадам. Однако в местах, где плохо ловит интернет (например, в лесу), могут наблюдаться сбои в работе gps навигатора, в приеме звонков и смс на смартфон. Это следует иметь в виду, выезжая на тренировки за город.

Как фитнес-браслет измеряет давление?

Нужно понимать, что найти фитнес браслет, который будет идеально измерять артериальное давление практически нереально. Все они будут иметь определенную погрешность и не могут сравниться с автоматическим или механическим тонометром. Причина – совершенно разные методы измерения.

Обычные тонометры оснащаются манжетой, которая позволяет определять верхнее и нижнее значение артериального давления по толчкам и изменениям давления в манжете. У смарт-часов и фитнес браслетов, за очень редким исключением (Omron HeartGuide), такой манжеты нет и, фактически, давление не измеряется, а вычисляется программным способом, исходя из показателей датчиков сердечных сокращений, ритма и скорости пульсовой волны.

Важно! Фитнес браслет с тонометром не является медицинским устройством! Не рекомендуется использовать полученные с его помощью данные для коррекции лечения или приема лекарств. Только в ознакомительных целях

Garmin Vivofit 4 подойдет для новичков

Функций у устройства немного: подсчет шагов, показ времени, погоды, числа сжигаемых калорий и измерение расстояния. Для увеличения функционала требуется приложение в телефоне. Зато Garmin Vivofit 4 батарею держит долго: способен прослужить без подзарядки целый год. Гаджет хорошо защищен от влаги.

Дизайн простой, но есть варианты разных оттенков, даже лимонный и пестрый. Ремешок из мягкого, приятного на ощупь материала.

Минусы в том, что сенсорный экран отсутствует, есть только маленький дисплей и клавиша для переключения базовых параметров. Нет GPS-трекера, как в ранних версиях браслетов Гармин.

Вполне достойное решение для новичков в фитнесе, но не будем рекомендовать тем, кто ищет разнообразие функций.

На что обратить внимание перед покупкой

Не стоит переплачивать за ненужные функции, даже у такого незатейливого устройства как фитнес-браслет.

Для ежедневного контроля достаточно простой модели с акселерометром, шагомером и защитой от брызг.
Обратите внимание на автономность – хорошо, если о заряде такого устройства можно забыть на несколько недель.
Не забывайте про важность синхронизации уведомлений между трекером и смартфоном.
Функция «умный» будильник программная, о ее наличии в ПО желательно узнать заранее, если вас заботит контроль сна.
Для любителей спорта будет важно наличие пульсометра и умение вычислять расход калорий.
Не оставляйте без внимания и возможности софта от производителя в плане анализа тренировок и данных вашей физической активности: графики, календари, возможность планирования и учета.
Если браслет вам нужен в бассейне, уточните параметр водонепроницаемости смарт-трекера.

Фитнес-браслеты пришли на замену классическим пульсометрам и шагомерам, и стали очень популярны у людей, которым важно их здоровье. Такое устройство становится незаменимым помощником при активном образе жизни: стимулирует подвижность, помогает комфортно спать и не упустить важные уведомления

А еще они стильно и современно выглядят и могут стать классным аксессуаром в дополнение к вашему повседневному и спортивному гардеробу.

Как выполнить калибровку компаса

Компас является полезным инструментом для путешественников и охотников, которые не хотят заблудиться в лесу и могут спокойно ориентироваться с его помощью. Но что делать если компас не работает или показывает направление неверно? Выход прост! Достаточно сделать калибровку используя программу GPS Status & Toolbox.

1. Скачиваем, устанавливаем и запускаем приложение.
2. Открываем основное меню приложения, нажав на верхний левый угол. Находим пункт «Калибровка компаса» и нажимаем на него.
3. Для калибровки компаса необходимо по очереди повернуть устройство 1-2 раза по 3-м осям и нажать на кнопку «ОК».
4. На этом процесс калибровки компаса можно считать завершенным.

Для проверки всех датчиков на работоспособность вам следует загрузить и установить программу GPS Status & Toolbox. Зайти в основное меню, нажав на верхний левый угол и выбрать «Диагностика датчиков». Напротив, каждого из датчика будет стоять либо зеленая галочка, свидетельствующая об исправности, либо красный восклицательный знак, символизирующий о возможной неисправности конкретного датчика.

Huawei Band 4

Смарт-браслеты Huawei похожи на Honor. Но, Huawei Band 4 уже имеет встроенный USB-разъём, благодаря которому мы можем напрямую подключиться к зарядному кабелю.

Естественно, эти фитнес-трекеры в основном ориентирован на пользователей смартфонов Huawei, хотя хорошо работают и с другими Android-устройствами. Конструкция у носимого гаджета лёгкая, удобная, водонепроницаемая, до 5 АТМ, с ним даже можно принимать ванну.Мы получаем цветной дисплей, возможность отслеживать сон, считать шаги, калории, измерять пульс, а после обновления – даже SpO2. Доступно девять режимов тренировок, а также отображение уведомлений, сообщений и вызовов. Это хороший и дешёвый фитнес-браслет с пульсометром.

Особенности

• Тип питания: от аккумулятора
• Связь: беспроводная, Bluetooth 4.2
• Экран: ЖК-дисплей TFT (технология)
• Функции: шагомер, мониторинг сна, счётчик калорий, монитор сердечного ритма.

Первое появление в мобильной индустрии

Самым первым представителем этой сферы, получившим гироскопический датчик, стал смартфон от компании Apple – iPhone 4. Эта функция позволила изменять ориентацию телефона с книжной на альбомную, в зависимости от его положения в пространстве.

Подобное нововведение было крайне популярно среди покупателей, а потому другие фирмы-производители мобильных устройств достаточно быстро подхватили идею, начав установку данного элемента в собственные телефоны. Стоит отметить, что все последующие модели iPhone на обязательной основе включали в себя эту функцию.

Однако устройства на платформе Android не всегда обладают гироскопическим датчиком. Потому перед тем как приобрести устройство с данной операционной системой, стоит справиться о наличии гироскопа в устройстве. Это можно сделать:

Предпочтительно первое, так как не всегда консультанты осведомлены об особенностях той или иной модели смартфона.

Garmin Vivoactive HR — водонепроницаемые смарт часы с трекером активности

Garmin Vivoactive HR  — это спортивные часы для плавания в бассейне со встроенной технологией GPS и длительным сроком службы батареи, которые также могут использоваться и для широкого круга спортивных мероприятий, таких как бег, езда на велосипеде и игра в гольф.

Vivoactive HR имеют цветной сенсорный экран с высоким разрешением, хорошо просматриваемый при солнечном свете, а также съемные настраиваемые ремешки, чтобы аксессуар соответствовал вашему стилю.

Функция уведомлений для звонков, текстов, электронных писем и оповещений социальных медиа обеспечивают дополнительную ценность этому мультиспортивному фитнес браслету. Вы можете настроить его с более чем 1000 приложений и виджетов.

Часы работают независимо от смартфона и сопрягаются с другими датчиками и устройствами, например с пульсометром, который крепится к груди ремнем.

Плюсы:

• Хороший дисплей, который легко читается при дневном свете
• Большой настраиваемый интерфейс
• Отличное время автономной работы
• Выдающееся количество спортивных и фитнес функций слежения
• Технология GPS слежения, которая оптимизирует использование
• Встроенный пульсометр, который не требует много энергии батареи
• Можно получать и отображать уведомления со смартфона через Bluetooth
• Загружаемые приложения от Garmin Connect
• Может быть в паре с внешним монитором сердечного ритма, который крепится к груди

Минусы:

• Крупногабаритный дизайн
• Garmin Connect имеет ограниченную библиотеку приложений
• Много информации и опций из Garmin Connect, что иногда вводят в заблуждение
• Энергичные движения могут привести часы к потере чтения ритма сердца

Во время купания функция считывания ЧСС на самом устройстве не работает

Вывод

Garmin имеет большой опыт в сфере спортивных носимых устройств, поэтому устройство Vivoactive гарантирует высокое качество, выигрывая у других спортивных браслетов своим мультиспортивным профилем, предлагая длительное время автономной работы, хороший датчик сердечного ритма, а также автоматическое обнаружение активности. Это отличные часы для бега и плавания в бассейне.

Лазерный гироскоп

Действие лазерных гироскопов основано на эффекте Саньяка, названном по имени французского физика Жоржа Саньяка, который в 1913 году построил оптический интерферометр для измерения скорости вращения. Суть эффекта Саньяка в том, что во вращающейся системе координат время прохождения электромагнитной волны по замкнутому контуру отличается от времени его прохождения по такому же контуру в покоящейся системе координат и зависит еще и от направления вращения. Световой луч, создаваемый источником света, разделялся на две части, которые шли в противоположных направлениях по периметру платформы и попадали на интерферометр. По изменению интерференционной картинки можно было судить о скорости вращения системы.

Однако реализовать его в гироскопии стало возможным только после изобретения лазера. Впервые сообщение о возможности создания на основе лазеров принципиально новых измерительных приборов — лазерных гироскопов — было сделано в конце 1962 года будущим лауреатом Нобелевской премии Александром Прохоровым в Физическом институте АН СССР. Но еще за десять лет до появления первых лазеров в Советском Союзе Израиль Берштейн провел экспериментальные исследования эффекта Саньяка в радиодиапазоне по схеме, которая по существу соответствует современной архитектуре построения волоконно-оптических гироскопов. Предпосылок для перенесения этих исследований в оптический диапазон тогда еще не было, но приоритет Израиля Берштейна, предвосхитившего концепцию построения волоконно-оптического гироскопа, признают в России и в СШA.

Одновременно в 1962 году А.Розенталь (США) предложил, а В.Мацек и Д.Дэвис (США) реализовали первый He-Ne лазер с кольцевым резонатором (кольцевой лазер), с которого началось развитие лазерной гироскопии. А одну из первых моделей лазерного гироскопа продемонстрировала компания Lockheed Martin уже в середине 1960-х.

Лазерный гироскоп называется кольцевым, поскольку луч в нем, отражаясь от зеркал, проходит по замкнутому контуру в форме квадрата или треугольника. По кольцевому контуру проходят два луча лазера в противоположных направлениях, навстречу друг другу. Если вся эта система лазера и зеркал неподвижна в инерциальной системе отсчета, то частоты обоих лучей, воспринимаемые детектором, будут одинаковы. Но если эта система будет вращаться вокруг оси, перпендикулярной плоскости траектории лучей, то измеряемые частоты лучей вследствие эффекта Доплера будут различаться. Причем тем сильнее, чем больше угловая скорость вращения. Ее можно определить по интерференционной картинке на детекторе.

Встроенные функции

Польза и многозадачность фитнес-браслетов зависит от встроенных функций. Базовыми для большинства являются:

• пульсометр — показывает ЧСС;
• шагомер — определяет количество сделанных шагов и пройденный километраж;
• тонометр — фиксирует приблизительное давление;
• калоризатор — подсчитывает потраченные калории;
• «умный» будильник — подаёт сигнал в нужный момент с учётом общей продолжительности сна и его фазы;
• мониторинг сна — показывает состояние организма ночью;
• синхронизация с телефоном.

В условиях жёсткой конкуренции производители оснащают свои устройства многочисленными дополнительными функциями, чтобы привлечь как можно большее количество покупателей. Это могут быть показатели:

• водно-солевого баланса;
• уровня сахара в крови;
• времени приёма препаратов (витаминов, спортивного питания, средств для похудения, лекарств);
• количества избыточной жидкости в тканях;
• процентного содержания висцерального жира;
• ритма дыхания.

С их помощью можно настроить:

• автоотправку физических показателей врачу или тренеру;
• удалённый контроль за здоровьем родных;
• список целей и задач, мониторинг их достижения;
• календарь напоминаний.

В 2017 году компании Garmin и Huawei запустили для своих браслетов новую функцию — VO2 Max. Она позволяет рассчитать максимальный объём кислорода, который организм может использовать во время интенсивных физических нагрузок. На основании полученных данных гаджет подстраивается под индивидуальные параметры человека и даёт полезные подсказки, какие упражнения будут наиболее эффективными и как правильно составить программу тренировок.

Те, кто любит плавание, могут купить водонепроницаемую модель, работающую на глубине, в ванне, при приёме душа. Стекло экрана может обладать сверхпрочностью и защищать устройство от царапин и ударов. Это позволяет пользоваться им даже при увлечении экстремальными видами спорта.

Нужно учитывать, что фитнес-браслеты, оснащённые только базовыми функциями (с шагомером и пульсометром), стоят недорого. Но за каждую дополнительную опцию из перечисленных выше придётся доплачивать.

Точность измерения и погрешность

Точность измерения давления фитнес браслетом во многом зависит от выполнения ряда условий и рекомендаций:

• Указать в приложении рост, вес, возраст, пол и норму АД в спокойном состоянии;
• Перед измерением не стоит употреблять чай, кофе, энергетики;
• Обеспечить максимально плотное прилегание датчика к руке;
• Перед измерением нужно сесть и зафиксировать руку на уровне сердца;
• Во время измерения постараться не разговаривать и не двигаться.

Также на точность влияют такие факторы, как физическая нагрузка, эмоциональное напряжение, прием лекарственных препаратов и прочее.

При выполнении всех этих рекомендаций погрешность измерения составляет в среднем 10-15%. То есть рассчитывать на 100% точность однозначно не стоит, но результатов будет достаточно для понимания, находятся ли показатели в пределах нормы.

В этом рейтинге, или, точнее, подборке мы собрали 10 моделей фитнес-браслетов с функцией измерения АД, которые, по нашему мнению, заслуживают внимания и имеют большой процент положительных отзывов покупателей.

Типы g сенсоров и как его настроить

На самом деле видеорегистратор — не основное, если можно так выразиться, место применения. Он используется во многих современных устройствах, например, в смартфонах и планшетах. Кстати, буква G в его названии — первая буква английского слова гравитация ( Gravitation ). Название датчика логичное, ведь формирование сигнала зависит от гравитационного положения прибора, т.е. его положения относительно поля гравитации земли.

Сначала сенсор использовался для выполнения совсем простых задач, вроде поворота картинки на экране относительно положения аппарата (горизонтального или вертикального). Иначе он именовался акселерометром. Чуть погодя датчик адаптировали к большинству игр, повысив уровень его чувствительности (он стал реагировать на разные углы). Однако g сенсор в регистраторе отличается по алгоритму работы, от тех, которыми оснащены другие устройства.

Сегодня эксплуатируются два вида датчиков: магниторезистивный и пьезоэлектрический. Технологически, G- сенсор — гибридный чип с ограниченным количеством выводов.

Настраивается датчик ускорения / удара по чувствительности и временному интервалу сохраняемой защищенной от перезаписи или стирания записи.

Чтобы отрегулировать чувствительность детектора со встроенным акселерометром надо зайти в меню своего «агрегата», нажать на пункт « G -сенсор», и выставить нужный уровень. Обычно это шкала цифр 1–10 плюс уровень срабатывания 2 g , 4 g , 6 g (есть не во всех авторегистраторах) и 8 g . Самый чувствительный из них — второй уровень. Если активировать именно его, регистратор начнет подавать сигналы на перенос записываемого видеоматериала в нестираемую папку «Событие», даже если изменения динамики автодвижения были незначительными, например, из-за:

Мелких ям и неровностей на дорожном покрытии.

Небольших воздействий на автомобильный кузов.

Резкого старта или торможения (но не аварийного).

Крутых водительских маневров.

Это чревато слишком быстрым заполнением и внутренней памяти и microSD карточки. Что же касается временных интервалов, то оптимальны вариант (так чтобы в будущем можно было получить полное и объективное отображение произошедшего) является значение в 30 секунд.

Зачем нужен датчик удара?

G-Sensor предназначен для фиксации изменений динамики движения автомобиля. Он регистрирует резкие торможения и разгоны, повороты, вращения. Кроме того, на основе полученных сведений можно определить, с какой стороны произошел удар. Дата и время событий накладываются автоматически. Фиксация внештатных ситуаций осуществляется и во время стоянки машины.

Момент столкновения фиксируется не только камерой, но и встроенным сенсором. Система автоматически сохраняет этот файл в папке «События» (в зависимости от модели папка может иметь различные названия). Это видео защищено от стирания и перезаписи при цикличной фиксации дорожной обстановки

При отсутствии такого устройства существует вероятность утери важной информации

Помимо момента удара G-Sensor записывает предшествующие и последующие события. Пользователь самостоятельно может устанавливать интервал видео «до» и «после» — 10, 20, 30 секунд. Это позволяет объективно оценить ситуацию: увидеть момент обгона, выезда на полосу встречного движения и т. д. Чувствительность датчика также изменяется на усмотрение автовладельца.

G-сенсор — датчик удара в автомобильном регистраторе. Незаменимая вещь в современном мире, когда детали дорожно-транспортного происшествия необходимо фиксировать на камеру. Это помогает воссоздать подробности аварии. Об этом пойдет речь в статье.

Honor Band 6 – первые фитнес-часы на рынке

Краткие характеристики

• Год выпуска:&nbsp2020
• Страна производитель:&nbspКитай
• Время работы аккумулятора:&nbsp7 дней
• Цветной дисплей:&nbspда
• Диагональ:&nbsp 1.47″
• Разрешение экрана:&nbsp194х368 px
• Влагозащита:&nbspWR50 (душ, плавание без ныряния)
• Датчики:&nbsp
  акселерометр, пульсометр, гироскоп
• GPS:&nbspНет

Подробнее

Наши оценки

Точность шагомера
9.3

Функционал
9.8

Качество дисплея
9.8

Автономность
8.0

Дизайн
9.5

Удобство использования со смартфоном
9.2

9.2
Средняя оценка

Полная переработка линейки спортивной носимой электроники от Honor явила нам фитнес-браслет Honor Band 6, который впитал в себя все особенности фитнес-трекеров и умных часов. Браслет очень похож на умные часы Honor Watch ES и в какой-то степени его даже можно считать их младшей версией.

Браслет все также имеет пластмассовую капсулу, покрытую 2.5D-стеклом на лицевой стороне, и силиконовый ремешок, который крепится к ней за счет пластмассовых клипс. То есть с точки зрения материалов и конструктивных особенностей ничего не поменялось (исключение – появление механической кнопки на правой грани). Изменились лишь размеры: ремешок стал толще и шире, а капсула увеличилась как в длину, так и в ширину, приняв форму почти идеального прямоугольника.

Дисплей теперь занимает всю лицевую поверхность капсулы, имея лишь небольшие рамки по краям. Его диагональ – 1.47 дюйма, матрица – AMOLED, разрешение – 194х368 px (283 PPI), глубина цвета – 24 бита, яркость – до 450 нит. Экран очень большой, яркий и насыщенный – пользоваться одно удовольствие.

Защита от воды по сертификатам IP68 и WR50 позволяет плавать с браслетом в бассейне или любом пресном водоеме. Не рекомендуется лишь нырять на большую глубину и носить устройство в баню/сауну.

Обновленный аккумулятор емкостью 180 мАч выдерживает примерно 7 дней в режиме активной эксплуатации. Зарядное устройство с магнитным коннектором очень удобно в использовании.

Отдельного внимания заслуживает обновленный интерфейс, который стал более красочным и анимированным. Также появилась всплывающая шторка с быстрым доступом к основным функциям, как на современных смартфонах.

Что есть: мониторинг сна, пульса, стресса, уровня кислорода в крови, анализ повседневной активности (шаги, калории, расстояние), прием и просмотр уведомлений из любых приложений, 10 спортивных режимов, автоопределение активности, управление музыкой, удаленное управление затвором камеры, прогноз погоды, NFC и взаимодействие с Huawei Share.

Из необычных функций: фонарик (активируется яркая подсветка экрана), умный будильник, мониторинг менструальных циклов, помощник для проведения дыхательных упражнений, сохранение истории тренировок на браслете.

Как и большинство браслетов данного ценового диапазона, Honor Band 6 лишен автонастройки яркости (нет датчика света), функции «Always on Display», встроенного GPS-модуля, возможности ответа на входящие уведомления.

По поводу точности шагомера. Если вы целенаправленно идете, гуляете, бежите, делаете какие-либо упражнения, то шаги считаются идеально (погрешность в районе 2%). Если же мы говорим про повседневное использование, например, в быту, то тут алгоритм дает сбои и счетчик частенько накидывает лишних шагов. Погрешность может доходить до 20%.

По ложным срабатываниям: за рулем, во время сна, при жестикуляции и мытье посуды шаги не накидывает; при прыжках, резких взмахах, приседаниях, приеме душа, чистке зубов – шаги накидывает. Суть простая – сильные сотрясения и резкие амплитудные движения руками браслет принимает за шаги.

Подробный обзор Honor Band 6

Какой лучше выбрать

При покупке браслета учитывают, для чего он будет применяться. Умные часы используют для снижения веса или занятия спортом. Можно встретить гаджеты с множеством опций — шагомером, акселерометром (датчиком скорости), счетчиком калорий, мониторингом давления

Если главным критерием считается стоимость, обращают внимание на приборы с ограниченным набором функций

Для занятий спортом

Человеку, постоянно занимающемуся спортом, подойдут умные часы, снабженные такими функциями:

• шагомер;
• счетчик потраченных калорий;
• датчик пульса;
• отслеживание активности при разных видах спортивных тренировок;
• мониторинг сна.

Для похудения

Для коррекции веса подойдет браслет, подсчитывающий количество шагов, пройденное расстояние, число ступенек. Прибор должен отслеживать фазы сна и оценивать состояние сердечно-сосудистой системы. Нужно устанавливать приложение, помогающее составить рацион и план тренировок. Эти программы совместимы со всеми фитнес-трекерами.

Полтора века гироскопии

В то время как устройство акселерометров принципиально не менялось с момента их создания, гироскопы за последние сто пятьдесят лет прошли в своем развитии четыре больших этапа принципиальных преобразований, каждый из которых непосредственно связан с историей развития физики и технологий.

Столь длительный цикл не случаен. Создание гироскопов, их доведение до уровня промышленных образцов — это длинный путь, двадцать, а то и тридцать лет. Не приходится ожидать, что кто-то вдруг придумает новый тип гироскопа, тут же запустит его в производство и всех опередит. Цикл жизни таких изделий тоже очень длинный: затраты на их разработку очень велики, и, пока они не окупятся, никто и не будет спешить что-то менять в системах, где они используются. А предшествующая разработка теоретических основ гироскопии потребовала еще больше времени.

Этот гирокомпас использовался во Второй мировой войне для управления полетом ракет «Фау-2»

Фотография: gettyimages.ru

Первый этап — это классический механический гироскоп, который был изобретен французским физиком Жаном Бернаром Леоном Фуко в середине XIX века. Первые промышленные образцы появились в конце XIX века — австрийский инженер Людвиг Обри применил гироскоп для стабилизации курса торпеды.

Хотя детская игрушка — волчок, изучение поведения которого легло в основу теории гироскопов, — известна с древнейших времен, создание гироскопа стало возможным только после серьезного развития классической механики и ее математического аппарата, что заняло значительную часть XVIII и XIX веков. В основу теории гироскопов легли труды многих величайших ученых — от Ньютона и Эйлера до Ковалевской и Жуковского. Одновременно, во многом на основе тех же теоретических достижений, развивались технологии точной обработки металлов, появилось современное металлорежущее оборудование, без которого изготовление гироскопов невозможно.

Второй этап развития гироскопии — это кольцевые лазерные гироскопы (КЛГ). Их создание стало возможным только после длительного периода развития квантовой электроники, занявшего почти весь ХХ век. В ее основе лежат труды творцов современной физики, начиная с Эйнштейна и заканчивая создателями первых квантовых генераторов — Прохоровым, Басовым, Таунсом. В нашей стране их начали разрабатывать еще в 1970-е, а пик применения — это уже 2000 годы. Создание лазерных гироскопов стало возможным благодаря появлению прецизионных методов механической и физической обработки различных материалов, в первую очередь зеркальных стекол. Шероховатость их поверхности — пять ангстрем — это уже на уровне размера атома. А радиус кривизны такого зеркала составляет семь метров при размере два сантиметра.

 Изобретение гироскопа стало результатом изучения поведения древнейшей детской игрушки — волчка

Третий этап развития гироскопии, пик которого приходится на наше время, — это использование в системах навигации волновых твердотельных гироскопов (ВТГ). На их примере можно видеть спираль развития гироскопов, что называется, в натуральном виде: от механического гироскопа через оптико-электронный, снова к механическому, основанному на другом принципе (он описан ниже). Этот принцип был разработан уже в конце ХIX века, создание самих гироскопов стало возможным благодаря переходу на следующий этап развития средств обработки различных материалов, того же стекла. Ведь точность обработки резонаторов ВТГ достигает одного микрона. Но и этой точности для работы ВТГ недостаточно. Приходится проводить его дополнительную ионоплазменную балансировку с точностью до десятков ангстрем. К механической обработке добавилась физическая.

Наконец, четвертый этап развития гироскопии — это появление микроэлектромеханических систем, МЭМС, физические принципы работы которых такие же, как и у больших гироскопов, но изготавливаются они на основе технологий обработки кремния — тех же самых, что используются при изготовлении микросхем и сверхбольших интегральных схем (СБИС). В 1964 году компания Westinghouse выпустила первую серийную МЭМС — резонансный затворный транзистор. А английская компания Silicon Sensing произвела первый МЭМС-гироскоп в 1985 году. В переплетении спиралей развития физики и технологий механической обработки материалов появилась спираль электронных технологий.