文/刘荣 陈硕

1851年，法国物理学家傅科为了研究地球自转，成功进行了一次摆动实验，傅科摆由此而生。傅科摆实验的第二年，即1852年，傅科又研制了回转仪，现在看来，回转仪就是现代航空、军事领域使用的惯性制导装置—陀螺仪的前身。

之后，人们在观察儿童玩的地陀螺时发现，陀螺之所以能在高速旋转时竖直不倒并与地面保持垂直，与其自身具有的稳定性和进动性有关。科学家们根据这一力学特性，成功研制出了一种无外界参考信号也能探测出运载体本身姿态和状态变化的内部传感器—陀螺仪。这种装置能够测量相对惯性空间的角速度和角位移。利用精确的陀螺仪和加速度计能够测量出火箭、导弹、宇航飞行器及远程飞机、潜艇等运载体的角运动和直线运动信号，经计算机综合计算后，便能对姿态控制系统和推进系统发出指令，运载器就能实现自主导航。

陀螺仪自问世以来，一直被广泛地运用于航海、航空、航天、军事等领域，一直是各国重点发展的技术之一，对国防工业和其他高科技的发展具有十分重要的战略意义。第一次世界大战后，美国率先研制出陀螺仪，并将其相继推广应用于航海和航空事业中。20世纪初，飞机陀螺稳定器和自动驾驶仪逐渐出现并在航空领域应用，到了20世纪中叶后期，惯性导航系统已初步实现工程应用。而随着光电技术的迅猛发展，许多可靠性高、寿命长、体积小、质量轻、功耗低、启动快、动态范围大的新型陀螺仪已经成为21世纪惯性测量与制导领域的主导产品之一。……