陀螺儀作為一種慣性測量器件，是慣性導航、慣性制導和慣性測量系統的核心部件，廣泛應用於軍事和民用領域。

陀螺儀的原理很簡單，其基本原理和腳踏車能直立行走的原理一樣，核心部件是一個能快速旋轉的金屬輪，就是靠這個快速旋轉的輪子產生恆定的方向性，來指示或驅動或該變飛行器的飛行姿態，陀螺儀是靠陀螺輪高速旋轉而工作的。[1]

航向姿態系統是一種測量、顯示飛機航向角、俯仰角和滾轉角的飛行儀表。它由全姿態陀螺儀、磁航向感測器或天文羅盤和全姿態指示器組成。

全姿態陀螺儀主要由航向陀螺和垂直陀螺(一種陀螺地平儀)組成。這兩個陀螺儀均裝在隨動環內，所以在飛機機動飛行時既能使航向陀螺的外環軸始終保持在地垂線方向上，又能使垂直陀螺的轉子軸和外環軸始終保持正交，以保證全姿態陀螺儀提供正確的航向、俯仰、傾側姿態資訊。

垂直陀螺儀在現代飛機上應用非常普遍，它可以精確測量飛機的姿態角並輸出與姿態角成比例的電訊號，提供給計算機，最終在儀表上顯示。為了測量和輸出飛機的姿態訊號， 垂直陀螺儀上安裝了俯仰同步器和傾斜同步器，分別輸出俯仰角和 傾斜角電訊號。而為了減小縱向加速度誤差，垂直陀螺儀安裝了俯仰直立和水平修正斷開電門，在存在縱向加速度時切斷陀螺儀的俯仰修正；為了減小盤旋誤差，垂直陀螺儀安裝了傾斜直立和水平修 正斷開電門，在盤旋傾斜時切斷陀螺儀的傾斜修正。[2]

垂直陀螺旋轉的原理是陀螺一面圍繞本身的軸線作“自轉”，一面圍繞垂直軸作“進動”。也即陀螺並非垂直立於地面之上，而是對地面法線有一定的偏離，向地面有一些傾斜。

所以重力對陀螺的力矩不為零，而陀螺的進動角動量可以平衡重力矩的作用，所以陀螺在旋轉時不會倒向地面。