惯性导航部件陀螺仪在中国发展概况

              作者：老军001 

陀螺仪作为一种重要的惯性敏感器，是构成INS的基础核心器件，INS的性能在很大程度上取决于陀螺仪的性能。根据近几

年国内外文献，目前惯性导航中应用的陀螺仪按结构构成大致可以分为三类：机械陀螺仪，光学陀螺仪，微机械陀螺仪。

机械陀螺仪指利用高速转子的转轴稳定性来测量载体正确方位的角传感器。自1910年首次用于船载指北陀螺罗经以来，人们探索过很多种机械陀螺仪，液浮陀螺、动力调谐陀螺和静电陀螺是技术成熟的三种刚体转子陀螺仪，精度在10E-6度/小时～10E-4度/小时范围内，达到了精密仪器领域内的高技术水平。在1965年，我国的清华大学首先开始研制静电陀螺，应用背景是“高精度船用INS”。1967—1990，清华大学、常州航海仪器厂、上海交通大学等合作研制成功了静电陀螺工程样机，其零偏漂移误差小于0．5°/h，随机漂移误差小于0．001°/h，中国和美国、俄罗斯并列成为世界上掌握静电陀螺技术的国家。

随着光电技术的发展，激光陀螺，光纤陀螺应运而生。与激光陀螺仪相比较，光纤陀螺仪成本较低，比较适合批量生产。我国光纤陀螺的研究起步较晚，但已经取得了很多可喜的成绩。航天科工集团、航天科技集团、浙大、北方交大、北航等单位相继开展了光纤陀螺的研究。根据目前掌握的信息看，国内的光纤陀螺研制精度已经达到了惯导系统的中低精度要求，有些技术甚至达到了国外同类产品的水平。

由于电子技术和微机械加工技术的发展，使微机电陀螺成为现实。从20世纪90年代以来，微机电陀螺已经在民用产品上得到了广泛的应用，部分应用在低精度的惯性导航产品中。我国微机电陀螺的研究开始于1989年，现在已经研制出数百微米大小的静电电机和3mm的压电电机。清华大学的导航与控制教研组的陀螺技术十分成熟，并已经掌握微机械与光波导陀螺技术，现已经做出了微型陀螺仪样机，并取得了一些数据。东南大学精密仪器与机械系科学研究中心也不断进行关键部件、微机械陀螺仪和新型惯性装置与GPS组合导航系统的开发研究，满足了军民两用市场的需要。

总之，随着科学技术的发展，相比于静电陀螺的高成本，成本较低的光纤陀螺和微机械陀螺的精度越来越高，是未来陀螺技术的发展总趋势。

     本文选自专业资料《科协论坛》由老军001整理