摘要：通過對光學(xué)陀螺儀的基礎(chǔ)介紹，光學(xué)陀螺具有可觀的精度潛力，以其為核心構(gòu)件的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)成為慣性系統(tǒng)技術(shù)的重要發(fā)展方向。

根據(jù)光纖陀螺儀的工作原理和特點，光纖陀螺儀利用光路替代了傳統(tǒng)陀螺的機(jī)械轉(zhuǎn)子，陀螺無旋轉(zhuǎn)和運(yùn)動部件，具有傳統(tǒng)機(jī)械陀螺不可比擬的優(yōu)勢。陀螺性能穩(wěn)定，可靠性好；能夠承受強(qiáng)烈的速度和振動沖擊，壽命長，動態(tài)范圍廣；不存在馬達(dá)的啟動和穩(wěn)定問題，啟動迅速，具有很高的標(biāo)度因子穩(wěn)定性；輸出信息數(shù)字化，方便計算機(jī)處理；相對于同精度的機(jī)械陀螺，成本低；動態(tài)測量范圍大，可直接固聯(lián)于載體，便于構(gòu)成捷聯(lián)慣性系統(tǒng)。

光學(xué)陀螺的發(fā)展歷程介紹了國外光纖陀螺儀的現(xiàn)狀，預(yù)測了近期和長遠(yuǎn)的發(fā)展趨勢，旨在對我國的光纖陀螺技術(shù)的發(fā)展能有所幫助。

回顧光纖陀螺儀的發(fā)展歷程，從長遠(yuǎn)看，隨著光纖通信技術(shù)、集成光學(xué)技術(shù)和光纖傳感技術(shù)的發(fā)展，更多先進(jìn)的成果將應(yīng)用在光纖陀螺中，使得光纖陀螺的性能得以整體提高，應(yīng)用范圍更加廣泛，干涉型光纖陀螺的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒓�中在慣性級上，有望取代靜電懸浮陀螺。光纖陀螺發(fā)展的方向：一是向更高精度、更高可靠性的方向發(fā)展，為航天、航空、航海提供高精度的慣性元件；二是向體積小、高度集成、價格便宜、結(jié)構(gòu)更牢固的超小型化方向發(fā)展，為戰(zhàn)術(shù)級應(yīng)用提供堅固、廉價的慣性傳感器；三是朝多軸化方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：光學(xué)陀螺儀；薩格納效應(yīng)；干涉型；諧振式；布里淵式

一、光學(xué)陀螺的基礎(chǔ)介紹

慣性技術(shù)是慣性導(dǎo)航與慣性制導(dǎo)、慣性儀表、慣性測量以及相關(guān)測試設(shè)備和裝置技術(shù)的總稱。它是一種利用慣性原理或其他有關(guān)原理，自主地測量和控制運(yùn)載體角運(yùn)動及線運(yùn)動參數(shù)的工程技術(shù)。慣性技術(shù)是完全自主式的測量方法，它不依賴光線、電磁波、聲音、磁場等外部信息來測量運(yùn)載體的線運(yùn)動和角運(yùn)動參數(shù)。因此慣性技術(shù)被廣泛應(yīng)用于國防高科技、航天科技、飛機(jī)、船舶與海洋科技領(lǐng)域。隨著慣性技術(shù)的不斷發(fā)展，它的應(yīng)用領(lǐng)域延伸到現(xiàn)代化交通運(yùn)輸、海洋開發(fā)、大地測量與勘探、石油鉆井、礦井、隧道的掘進(jìn)與貫通、機(jī)器人控制、現(xiàn)代化醫(yī)療器械、攝影技術(shù)以及森林防護(hù)、農(nóng)業(yè)播種、施肥等民用領(lǐng)域。因而得到了世界上技術(shù)先進(jìn)國家的普遍重視。美、英、法、德、日和前蘇聯(lián)都投入了相當(dāng)大的力量從事慣性技術(shù)及其相關(guān)裝置的研究。目前，高精度、高可靠性、低成本、小型化、數(shù)字化成為了慣性技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的方向。激光陀螺、光纖陀螺（合稱光學(xué)陀螺）的出現(xiàn)與發(fā)展是慣性技術(shù)朝此方向邁進(jìn)不可缺少的因素。

慣性導(dǎo)航是一種利用安裝在載體上的慣性 器件來測定載體的加速度、角速率等信息，由此確定載體位置的技術(shù)。光學(xué)陀螺是20世紀(jì)60年代以后發(fā)展成熟起來的一種新型角速率敏感慣性元器件。與傳統(tǒng)的機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺相比，它具有全固態(tài)、性能穩(wěn)定、可靠性好、耐振動沖擊、壽命長、動態(tài)范圍廣、啟動迅速等一系列優(yōu)勢。目前，國外的光學(xué)陀螺技術(shù)已漸趨成熟，其產(chǎn)品呈現(xiàn)多樣化、系列化，并成功應(yīng)用于各種軍事、民用導(dǎo)航領(lǐng)域。以美國為例，從主戰(zhàn)飛機(jī)到戰(zhàn)略導(dǎo)彈，從水面艦艇到戰(zhàn)略核潛艇都裝備有光學(xué)陀螺慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。我國在光學(xué)陀螺的研究方面發(fā)展不均衡，只有國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)等少數(shù)單位具有高精度產(chǎn)品的研制能力，光學(xué)陀螺研究及應(yīng)用的總體水平落后于西方發(fā)達(dá)國家。尤其在工作時間長、精度要求高的艦船慣性導(dǎo)航系統(tǒng)方面，還沒有相應(yīng)的產(chǎn)品。隨著光學(xué)、測控等技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，光學(xué)陀螺具有可觀的精度潛力，以其為核心構(gòu)件的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)成為慣性系統(tǒng)技術(shù)的重要發(fā)展方向。

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