陀螺儀器最早是用于航海導航，但隨著科學技術(shù)的發(fā)展，它在航空和航天事業(yè)中也得到廣泛的應(yīng)用。陀螺儀器不僅可以作為指示儀表，而更重要的是它可以作為自動控制系統(tǒng)中的一個敏感元件，即可作為信號傳感器。
根據(jù)需要，陀螺儀器能提供準確的方位、水平、位置、速度和加速度等信號，以便駕駛員或用自動導航儀來控制飛機、艦船或航天飛機等航行體按一定的航線飛行，而在導彈、衛(wèi)星運載器或空間探測火箭等航行體的制導中，則直接利用這些信號完成航行體的姿態(tài)控制和軌道控制。
作為穩(wěn)定器，陀螺儀器能使列車在單軌上行駛，能減小船舶在風浪中的搖擺，能使安裝在飛機或衛(wèi)星上的照相機相對地面穩(wěn)定等等。作為精密測試儀器，陀螺儀器能夠為地面設(shè)施、礦山隧道、地下鐵路、石油鉆探以及導彈發(fā)射井等提供準確的方位基準。
陀螺儀器的應(yīng)用范圍是相當廣泛的，它在現(xiàn)代化的國防建設(shè)和國民經(jīng)濟建設(shè)中均占重要的地位。
陀螺儀在航空飛行領(lǐng)域的應(yīng)用
由于各種電子設(shè)備和電腦控制的高科技發(fā)展，各種現(xiàn)代飛機的設(shè)計大多數(shù)都是靜不穩(wěn)定的，必須利用電子設(shè)備和電腦來輔助控制來使飛機取得良好的飛行控制。
這種飛機單純依靠飛行員手指來控制難度會加大。飛機雖然仍能飛行，但是會出現(xiàn)不同程度的搖晃不定，總是處于一種不穩(wěn)定的飛行狀態(tài)。有時重心設(shè)定的不太準確，稍微有差別，也會使飛機飛行不太穩(wěn)定。
空中有各種亂流，也會使飛機飛行不夠穩(wěn)定，這時就使用陀螺儀增穩(wěn)，飛機就會一直平穩(wěn)的飛行，讓飛行員感覺更容易操控飛機，做出各種動作也更加標準。
陀螺儀讓飛行員感覺最明顯的是降落的時候，而最需要陀螺儀幫助的也是飛機的降落。因為降落的飛機由于速度較慢，臨近失速點，這時更容易受風的影響而導致機翼上下晃動，這時就要不斷的用手指去調(diào)整飛機姿態(tài)使其保持水平不變而逐步下降高度，很多新手飛行員有時修正過多，飛機就會產(chǎn)生更大的晃動，很容易進入失速而導致降落失敗。
但是如果將陀螺儀打開增穩(wěn)狀態(tài)，由于陀螺儀的傳感器非常敏感，機翼稍微有輕微下壓，陀螺儀立即發(fā)出指令讓打副翼讓飛機回平，這個過程發(fā)生的很快，以至于你都可能看不到機翼下壓就已經(jīng)被陀螺儀修正了。所以你將會看到飛機總是非常平穩(wěn)的保持水平不變而逐步下降高度，對飛行員有很大的幫助。
對戰(zhàn)斗機飛行員來說，陀螺儀的鎖定功能將會大大的增加飛行樂趣。比如在戰(zhàn)機超低空倒飛通場情況下，飛機性能較好或者調(diào)整得當時，通常在正飛狀態(tài)下，即使不動升降舵飛機也能保持正飛。但是飛機倒飛時通常要稍微推升降舵才能保持倒飛，如果不是技術(shù)極其高超，手指很難保持推舵的舵量不變使飛機在倒飛狀態(tài)下保持飛機一直在同一直線倒飛。
這就是為什么大多數(shù)人敢做超低空正飛通常而不敢做超低空倒飛通場，或者正飛通場敢做的很低而倒飛通常不敢做的很低，因為正飛的時候手指可以不動升降舵飛機都能保持直線飛行，而倒飛的時候手指要一直推著舵面，飛機速度快且高度低，手指稍微移動就可能觸地炸雞。這是使用陀螺儀的鎖定狀態(tài)，就變得非常容易了。
因為在倒飛狀態(tài)下，陀螺儀會自動鎖定倒飛的姿態(tài)，升降舵操縱桿回中不動，陀螺儀都會自動將飛機一直保持直線倒飛狀態(tài)，而不用擔心手指推舵的舵量是否準確。那么你就可以放心的在跑道遠端操控飛機進入超低空倒飛通場狀態(tài)，然后可以不用怎么操控，飛機也能一直保持超低空倒飛通場了。
陀螺儀在車載導航設(shè)備中的應(yīng)用
車載導航是通過接受GPS衛(wèi)星信號定位成功后，確定目標再根據(jù)導航軟件自帶數(shù)據(jù)庫規(guī)劃路線，然后進行導航。因為GPS需要車載導航系統(tǒng)在同步衛(wèi)星的直接視線之內(nèi)才能工作，所以隧道、橋梁、或是高層建筑物都會擋住這直接視線，使得導航系統(tǒng)無法工作。
再者，導航系統(tǒng)是利用三角、幾何的法則來計算汽車位置的，所以汽車至少要同時在三個同步衛(wèi)星的視線之下，才能確定位置。在導航系統(tǒng)直接視線范圍內(nèi)的同步衛(wèi)星越多，定位就越準確。
當然，大多數(shù)的同步衛(wèi)星都是在人口密集的大都市的上空，所以當你遠離城區(qū)時，導航系統(tǒng)的效果就不會太好了甚至根本就不能工作。這就是所謂的“導航盲區(qū)”。
針對這個問題，有導航廠商尋找到了解決之道，而實現(xiàn)精準導航的奧妙在于一個小東西——陀螺儀。
當陀螺儀應(yīng)用到車載導航上，便大幅度提升了導航的精準度，它的作用體現(xiàn)在：
1、陀螺儀能在GPS信號不好時能繼續(xù)發(fā)揮導航的作用并修正GPS定位不準的問題
在GPS信號不好時，陀螺儀可根據(jù)已獲知的方位、方向和速度來繼續(xù)進行精確導航，這也是慣性導航技術(shù)的基本原理。同時也可修正GPS信號不好時定位偏差過大的問題。
2、陀螺儀能比GPS提供更靈敏準確的方向和速度
GPS是無法即時發(fā)現(xiàn)車子速度和方向的改變的，要等跑了一段距離之后才能測出，因此當你車子在非導航情況下轉(zhuǎn)變了方向后，就會出現(xiàn)小陳那樣的狀況，導航就無法辨識你車子的轉(zhuǎn)向，結(jié)果把方向?qū)уe了。而陀螺儀能夠在方向和速度改變的瞬間即時測出，從而能讓導航軟件及時的修改導航路線。
3、陀螺儀在上立交橋時更靈敏準確的識別
民用GPS的精度是無法識別上沒上立交橋的，而陀螺儀卻可測出車子是否向上移動了，從而能讓導航軟件及時的修改導航路線。依靠GPS衛(wèi)星的信號導航和陀螺儀的慣性導航，有效提高了導航精準度，即使在失去GPS信號后，系統(tǒng)仍能通過自主推算來繼續(xù)導航，為車主提供準確的行駛指示。
陀螺儀在無人機飛行控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
無人機的飛行控制系統(tǒng)是其最主要的組成部分之一，而姿態(tài)的穩(wěn)定控制，則是對無人機順利執(zhí)行各項任務(wù)的有效方法。在目前的無人機實際制造與應(yīng)用中，有的無人機產(chǎn)品是基于三軸陀螺儀和傾角傳感器，來構(gòu)成全姿態(tài)增穩(wěn)控制系統(tǒng)的。
無人機姿態(tài)增穩(wěn)控制屬于內(nèi)回路控制，它包括姿態(tài)保持與控制、速度控制等模式。內(nèi)回路控制是在以三軸陀螺儀和傾角傳感器獲取無人機飛行姿態(tài)的基礎(chǔ)上，通過對升降舵、方向舵的控制，完成飛行姿態(tài)的穩(wěn)定與控制。
其中，三軸陀螺儀主要用來測量無人機在飛行過程中俯仰角、橫滾角和偏航角的角速度，并根據(jù)角速度積分計算角度的改變。而一般采用雙軸傾角傳感器，與三軸陀螺儀構(gòu)成全姿態(tài)增穩(wěn)控制回路。
陀螺儀測量得到的角速度信息用作增穩(wěn)反饋控制，使飛機操縱起來變的更“遲鈍”一些，從而利用傾角傳感器測得飛機橫滾角和俯仰角。然后將陀螺儀測得的角速率信息和傾角傳感器測得的姿態(tài)角進行捷聯(lián)運算，得到融合后的姿態(tài)信息。這種較為復(fù)雜的捷聯(lián)算法，能夠使姿態(tài)精度得到很大提高。
