惯性器件（陀螺仪和加速度计）是各类惯性导 航系统的核心部件。《惯性器件与惯性导航系统》以惯性器件及其系统技术发展为主线，系统介绍惯性技术理论基础、经典陀螺仪结构及工作原理、光学陀螺仪结构 及工作原理、振动陀螺仪结构及工作原理、加速度计、平台式惯性导航系统、捷联式惯性导航系统、惯性测试技术、组合导航技术等内容。《惯性器件与惯性导航系 统》不但注重已有原理的阐述，而且注重前沿性，如加入原子陀螺仪、旋转捷联式惯性导航系统技术以及海洋地球物理辅助导航技术等，使读者在掌握基本原理的同 时也能把握学科方向的发展前沿。
《惯性器件与惯性导航系统》可作为高年级本科生的专业基础课教材，也可作为研究生和专业人员进行科学研究的参考书。
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《惯性器件与惯性导航系统》不但注重已有原理的阐述，而且注重前沿性，如加入原子陀螺仪、旋转捷联式惯性导航系统技术以及海洋地球物理辅助导航技术等，使读者在掌握基本原理的同时也能把握学科方向的发展前沿。《惯性器件与惯性导航系统》可作为高年级本科生的专业基础课教材，也可作为研究生和专业人员进行科学研究的参考书。
4.5 压电振动陀螺仪
压电振动陀螺仪常称为压电晶体陀螺仪，其敏感角速率的原理与上述振动陀螺仪相仿，也是基于哥氏效应原理检测物体相对惯性空间的旋转角速度，只是由于振动构件的几何形状以及激振和读取元件的不同而存在一些差别，从功能上看，也属于单轴速率陀螺仪。本节只简单介绍压电振动陀螺仪的工作原理。
某些晶体，当沿着一定方向受到外力作用时，内部会产生极化现象，同时在某两个表面上产生大小相等、符号相反的电荷；当外力去掉后又恢复到不带电状态；当作用力方向改变时，电荷的极性也随之改变；晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。这种现象称为压电效应。反之，如对晶体施加电场，晶体将在一定方向上产生机械变形；当外加电场撤去后，该变形也随之消失。这种现象称为逆压电效应，也称为电致伸缩效应。这样的晶体称为压电晶体。压电晶体（单晶或陶瓷）的压电效应有正、逆之分，在压电振动陀螺仪中，正是利用压电晶体的逆压电效应产生激振力，并利用压电晶体的正压电效应拾取信号。
根据振动构件的不同，压电振动陀螺仪有单振梁式、双振梁式、音叉式、振弦式和圆管式等多种结构形式。比较常见的是单振梁式（简称振梁式）结构。
振梁式压电振动陀螺仪原理示意图如图4.23所示。振梁作为振动元件，其每个侧面粘贴压电换能器用于振动的激励和检测。振梁用穿过其振动节点的细金属针（扣针）固定到敏感器件的基座或外壳上。振梁的材料一般选择弹性模量高的特殊合金钢。在梁的两个基频波节处支承，支承材料与振梁相同，以使安装处的热应力最小。梁的截面一般采用矩形，也有采用三角形的。在矩形梁中部四周的每个面上都粘接有压电晶体换能器。压电换能器的材料应选择机电耦合系数大的压电陶瓷材料，也可以选择压电石英晶体、铌酸锂、钽酸锂等压电材料。换能器的形状为长条形薄片，在驱动平面上的两个换能器分别为驱动换能器和反馈换能器，在读出平面上的两个换能器分别为读出换能器和阻尼换能器。
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